Question

在3種實(shí)驗(yàn)條件下，分別向容積為2L的恒容密閉容器中充入2mol A和1mol B，發(fā)生反應(yīng)2A（g）+B（g）?2D（g）△H=-Q kJ?mol-1，相關(guān)條件和數(shù)據(jù)如表所示． 實(shí)驗(yàn)Ⅰ 實(shí)驗(yàn)Ⅱ 實(shí)驗(yàn)Ⅲ 反應(yīng)溫度/℃ 800 800 800 達(dá)平衡時(shí)間/min 40 10 30 c（D）平衡/mol?L-1 0.5 0.5 0.15 反應(yīng)的能量變化/kJ Q1 Q2 Q3 下列說法正確的是（　　）

A．可用壓強(qiáng)或密度是否發(fā)生變化判斷上述反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)

B．實(shí)驗(yàn)Ⅱ可能隱含的條件是使用催化劑，實(shí)驗(yàn)Ⅲ達(dá)到平衡時(shí)v（D）為0.05 mol?L^-1?min^-1

C．由表中信息可知Q＞0，并且有Q₃＜Q₁=Q₂=Q

D．實(shí)驗(yàn)I達(dá)平衡后，恒溫下再向此容器中通入1 mol A和1 mol D，達(dá)到新平衡時(shí)c（D）為1.0 mol?L^-1

Answer 1

分析：A、反應(yīng)前后氣體體積改變，壓強(qiáng)變化可以判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡，恒容條件下氣體質(zhì)量不變，密度不變，不能作為平衡的判斷依據(jù)；
B、分析圖表數(shù)據(jù)可知實(shí)驗(yàn)Ⅰ和實(shí)驗(yàn)Ⅱ?qū)Ρ龋瑢?shí)驗(yàn)Ⅱ使用了催化劑，實(shí)驗(yàn)Ⅲ可以依據(jù)平衡濃度結(jié)合速率概念計(jì)算得到；
C、對(duì)比實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅲ可知，平衡濃度Ⅰ、Ⅱ相同，Ⅲ中小，反應(yīng)是可逆反應(yīng)不能進(jìn)行徹底，說明Q₃＜Q₁=Q₂＜Q；
D、由表中數(shù)據(jù)可知實(shí)驗(yàn)Ⅰ平衡時(shí)AD的濃度相同，加入1molA和1molD，平衡常數(shù)不變，達(dá)到與之前相同的平衡狀態(tài)，所以D的濃度為1mol/L；

解答：解：A、反應(yīng)前后氣體體積改變，壓強(qiáng)變化可以判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡，恒容條件下氣體質(zhì)量不變，密度不變，不能作為平衡的判斷依據(jù)，故A錯(cuò)誤；
B、實(shí)驗(yàn)Ⅰ和實(shí)驗(yàn)Ⅱ?qū)Ρ�，�?shí)驗(yàn)Ⅱ使用了催化劑，條件相同，平衡時(shí)D的濃度相同，說明平衡狀態(tài)相同，達(dá)到平衡需要的時(shí)間不同，實(shí)驗(yàn)Ⅱ是加入了催化劑的作用，加快了反應(yīng)速率，實(shí)驗(yàn)Ⅲ平衡時(shí)D表示的反應(yīng)速率=

△c

△t

=

0.15mol/L

30min

=0.005mol/L，故B錯(cuò)誤；
C、由表中信息可知Q＞0，平衡濃度Ⅰ、Ⅱ相同，Ⅲ中小，反應(yīng)是可逆反應(yīng)不能進(jìn)行徹底，所以Q₃＜Q₁=Q₂＜Q；故C錯(cuò)誤；
D、實(shí)驗(yàn)Ⅰ平衡時(shí)A、D的濃度相同，加入1molA和1molD，相當(dāng)于加入2molA和1molB，平衡常數(shù)不變，達(dá)到與之前相同的平衡狀態(tài)，所以D的濃度為1mol/L，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)，影響平衡的條件分析和平衡計(jì)算，反應(yīng)速率計(jì)算應(yīng)用，圖表數(shù)據(jù)的處理是解題關(guān)鍵，題目難度中等．