Question

(16分)恒温时，将2molA和2molB气体投入固定容积为2L密闭容器中发生反应：   2A(g) + B(g)  xC (g) + D(s)，10s时，测得A的物质的量为1.7mol，C的反应速率为0.0225mol·L^—1·s^—1；40s时反应恰好处于平衡状态，此时B的转化率为20%。（1）x =    　      （2）从反应开始到40s达平衡状态，A的平均反应速率为   　 （3）平衡时容器中B的体积分数为     　  （4）该温度下此反应的平衡常数表达式为   　   数值是     （5）下列各项能表示该反应达到平衡状态是           

A．消耗A的物质的量与生成D的物质的量之比为2∶1　　

B．容器中A、B的物质的量 n(A)∶n(B) ="2∶1"

C．气体的平均相对分子质量不再变化　　　

D．压强不再变化

E．气体密度不再变化

（6）在相同温度下，若起始时c（A）="5" mol·L^-1，c（B）=6mol·L^-1，反应进行一段时间后，测得A的浓度为3mol·L^-1，则此时该反应是否达到平衡状态     （填“是”与“否”），此时v_（正）   v_（逆）（填“大于”“小于”或“等于”）。

Answer

（1）3     （2）0. 01mol·L—1·s—1     （3）40%  

（4）          0.75

（5）CE    

（6）否  大于

【解析】

试题分析：（1）v（A）=△c/△t=△n/△tV=(2mol-1.7mol)/(10s*2L)=0.015mol·L—1·s—1，根据物质的化学速率之比等于化学计量数之比，即x/2=0.0225mol·L—1·s—1/0.015mol·L—1·s—1，得x=3。

（2）40s时反应恰好处于平衡状态，此时B的转化率为20%，可知B反应了2mol*20%=0.4mol，因此A反应了0.8mol，v（A）=△c/△t=△n/△tV=0.8mol/(40s*2L)=0.01mol·L—1·s—1。

（3）由（1）知x=3。反应方程式为：

2A(g) + B(g)  3C (g) + D(s)

开始物质的量    2mol    2mol         0        0

40s反应的

物质的量       0.8mol  0.4mol      1.2mol   0.4mol

平衡时物质的量  1.2mol  1.6mol      1.2mol   0.4mol

因D是固体，其它都是气体，所以计算平衡时容器中B的体积分数时忽略D，因此平衡时容器中B的体积分数为(1.6mol*100%)/(1.2mol+1.6mol+1.2mol)=40%。

（4）可逆化学反应达到平衡时，每个产物浓度系数次幂的连乘积与每个反应物浓度系数次幂的连乘积成正比，这个比值叫做平衡常数，用符号“K”表示。

（5）A项：消耗A与生成D都是正反应方向，在反应中的任何时刻都是消耗A的物质的量与生成D的物质的量之比为2∶1，故A不能；C、E项：都要用到质量计算，因体系中有固体存在，气体体积的总质量是可以变化的，若气体体积的总质量不再变化也就达到了化学平衡状态，故C、E能；D项：此反应是反应前后体积不发生变化的，在反应中的任何时刻压强都是不变的，故D不能。

考点：化学计算 化学反应速率 化学平衡状态 化学平衡常数 转化率