Question

300℃时，将2mol A和2mol B两种气体混合于2L密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）⇌2C（g）+2D（g）△H=Q，2min末达到平衡，生成0.8mol D．
（1）300℃时，该反应的平衡常数为K=    ，已知K（300℃）＜K（350℃），则△H    0（填“＞”或“＜”）．
（2）在2min末时，B的平衡浓度为    ，A的平均反应速率为    ．
（3）若温度不变，缩小容器容积，则平衡     （填“向正反应方向移动”、“向逆反应方向移动”或“不移动”）．
（4）已知反应2CH₃OH（g）⇌CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）某温度下的平衡常数为400．此温度下，在密闭容器中加入CH₃OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：

物质	CH3OH	CH3OCH3	H2O
浓度/	0.4	0.6	0.6

比较此时正、逆反应速率的大小：υ正    υ逆（填“＞”“＜”或“=”），此时CH₃OH的转化率为   
（5）在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g），能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是   
A．容器中压强不变                   B．混合气体中c（CO）不变
C．υ_生成（H₂）=υ_消耗（H₂）           D．c（CO₂）=c（CO）

Answer

（1）根据生成的D的物质的量，计算D的浓度变化，利用三段式计算出平衡时各组分的平衡浓度，代入平衡常数表达式k=计算；
K（300℃）＜K（350℃），说明升高温度越高平衡常数越大，平衡向正反应移动，故正反应为吸热反应；
（2）由（1）中计算可得2min末时B的平衡浓度、A的浓度变化量，根据c=计算v（A）；
（3）该反应前后气体的物质的量不发生变化，故温度不变，缩小容器容积增大压强平衡不移动；
（4）计算此时的浓度商Qc，与平衡常数比较，若Qc＞k，反应向逆反应进行，若Qc=k，反应处于平衡状态，若Qc＜k，反应向正反应进行，进而判断υ正、υ逆的相对大小；
根据甲醚的浓度计算此时甲醚的浓度变化量，进而计算开始投入甲醇的总的物质的量浓度，利用转化率定义计算此时甲醇的转化率；
（5）当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，据此解答，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态．
【解析】
（1）2min末达到平衡，生成0.8molD，故△c（D）==0.4mol/L，则：
               3A（g）+B（g）⇌2C（g）+2D（g）
开始（mol/L）：1       1        0      0
变化（mol/L）：0.6     0.2      0.4    0.4
平衡（mol/L）：0.4     0.8      0.4    0.4
故带温度下，该反应的平衡常数k===0.5，
K（300℃）＜K（350℃），说明升高温度越高平衡常数越大，平衡向正反应移动，故正反应为吸热反应，即△H＞0，
故答案为：0.5；＞；
（2）由（1）计算得2min末时B的平衡浓度为0.8mol/L，
2min内A的浓度变化为0.6mol/L，根据c=计算故v（A）==0.3mol/（L•min），
故答案为：0.8mol/L，0.3mol/（L•min）；
（3）该反应前后气体的物质的量不发生变化，故温度不变，缩小容器容积增大压强平衡不移动，故答案为：不移动；
（4）该时刻的浓度商Qc==2.25＜400，故不是平衡状态，反应向正反应进行，故υ正＞υ逆，
此时甲醚的浓度为0.6mol/L，由方程式2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）可知，甲醇的浓度变化量为0.6mol/L×2=1.2mol/L，故开始投入甲醇的总的物质的量浓度为1.2mol/L+0.4mol/L=1.6mol/L，故产生甲醇的转化率为：×100%=75%，
故答案为：＞；75%；
（5）A．反应前后气体的物质的量不变，压强始终不变，故容器中压强不变，不能说明到达平衡，故A错误；
B．可逆反应达到平衡状态时，各物质的浓度不变，故混合气体中c（CO）不变，说明到达平衡状态，故B正确；
C．反应达到平衡状态时，同种物质的正逆反应速率相等，故υ生成（H2）=υ消耗（H2）说明到达平衡状态，故C正确；   
D．平衡时二氧化碳与一氧化碳的浓度可能相等，可能不等，与开始投入气体的浓度、转化率有关，故c（CO2）=c（CO）不能说明到达平衡，故D错误；
故选BC．