Question

在容積為1 L的密閉容器中，進(jìn)行如下反應(yīng)： A(g)＋2B(g) C(g)＋D(g)，在不同溫度下，D的物質(zhì)的量n(D)和時(shí)間t的關(guān)系如圖。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）700℃時(shí)，0～5min內(nèi)，以B表示的平均反應(yīng)速率為_(kāi)______。
（2）能判斷反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是__________。
A．容器中壓強(qiáng)不變      B．混合氣體中c(A)不變
C．v_正(B)＝2v_逆(D)       D．c(A)＝c(C)
（3）若最初加入1.0 mol A和2.2 mol B，利用圖中數(shù)據(jù)計(jì)算800℃時(shí)的平衡常數(shù)K＝___        _______，該反應(yīng)為_(kāi)_________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
（4） 800℃時(shí)，某時(shí)刻測(cè)得體系中物質(zhì)的量濃度如下：c(A)＝0.06 mol/L，c(B)＝0.50 mol/L，c(C)＝0.20 mol/L，c(D)＝0.018 mol/L，則此時(shí)該反應(yīng)______      ____(填“向正方向進(jìn)行”、“向逆方向進(jìn)行”或“處于平衡狀態(tài)”)。

Answer 1

（1）0.18 mol/(L·min) （2）ABC    （3）0.9  吸熱
（4）向正方向進(jìn)行

試題分析：（1）700℃時(shí)．0-5min內(nèi)，D的平均化學(xué)反應(yīng)速率v(D)＝△n/(V?△t)=0.45mol/(1L×5min)
=0.09mol/(L?min)，同一反應(yīng)中，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于計(jì)量數(shù)之比，所以v（B）：v（D）=2：1，
故v（B）=0.18mol?L^-1?min^-1；
（2）該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積減小的反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，平衡時(shí)各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化；所以：
A：該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積減小的反應(yīng)，當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)，各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，故A正確；
B：反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，平衡時(shí)各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化，B正確；
C：v正（B）=2v逆（D），速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，故C正確；
D：無(wú)論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，c（A）=c（C），所以不能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù)，故D錯(cuò)誤；
（3）      A（g）+2B（g） C（g）+D（g）
起始(mol/L)  1.0    2.2        0     0
反應(yīng)(mol/L)  0.6     1.2      0.6    0.6      
平衡(mol/L)  0.4     1.0       0.6    0.6
化學(xué)平衡常數(shù)K=(0.6mol/L×0.6mol/L)/[0.4mol/L×(1.0mol/L)² ]=0.9（mol?L^-1）^-1；
根據(jù)圖象知，降低溫度D的含量減少，所以平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。
（4）A、B、C、D各物質(zhì)的濃度分別為c(A)＝0.06 mol/L，c(B)＝0.50 mol/L，c(C)＝0.20 mol/L，c(D)＝0.018 mol/L，濃度商QC="(0.2" mol/L×0.018 mol/L)/[0.06 mol/L×(0.5 mol/L)² ]=0.24（mol?L^-1）^-1＜0.9（mol?L^-1）^-1，所以反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。