Question

T₁温度下，体积为 2L的恒容密闭容器，加入4.00molX，2.00molY，发生化学反应 2X(g)+Y(g)3M(g)+N(s) △H<0。

部分实验数据如表格所示。

（1）前500s反应速率v(M)＝_____，该反应的平衡常数K＝_____。

（2）若该反应在恒温恒压容器中进行，能表明该反应达到平衡状态的是____（填序号）

a．X的消耗速率与M的消耗速率相等     b．混合气体的平均相对分子质量不变

c．v(Y)与v(M)的比值不变              d．固体的总质量不变

（3）该反应达到平衡时某物理量随温度变化如下图所示。纵坐标可以表示的物理量有哪些_____。

a．Y的逆反应速率

b．M的体积分数

c．混合气体的平均相对分子质量

d．X的质量分数

（4）反应达到平衡后，若再加入3.00molM，3.00molN，下列说法正确的是_____。

A．平衡不移动

B．重新达平衡后，M的体积分数小于50%

C．重新达平衡后，M的物质的量浓度是原平衡的1．5倍

D．重新达平衡后，Y的平均反应速率与原平衡不相等

E．重新达平衡后，用X表示的v(正)比原平衡大

（5）若容器为绝热恒容容器，起始时加入4.00molX，2.00molY，则达平衡后M的物质的量浓度_____1.5mol/L(填“>”、“=”或“<”)，理由是_____。

Answer

（1）1.8×10－3mol/(L·s)；6.75 （2）bd （3）b （4）CE

（5）<；反应放热，容器内温度升高，相当于化学平衡逆移，c(M)减小

【解析】

试题分析：（1）前500s内消耗X的物质的量是4mol－2.8mol＝1.2mol，则生成M是1.8mol，浓度是0.9mol/L，则反应速率v(M)＝0.9mol/L÷500s＝1.8×10－3mol/(L·s)。平衡时X是2mol，消耗X是2mol，同时消耗Y是1mol，则剩余Y是1mol，生成M是3mol，反应前后体积不变，可以用物质的量表示浓度计算平衡常数，则该反应的平衡常数K＝。

（2）a.X的消耗速率与M的消耗速率相等但不能满足速率之比是相应的化学计量数之比，所以没有达到平衡，a错误；b．混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值，物质的量不变，但气体的质量是变化的，因此混合气体的平均相对分子质量不变可以说明达到平衡状态，b正确；c.v(Y)与v(M)的比值不变不能满足速率之比是相应的化学计量数之比，所以没有达到平衡，c错误；d.固体的总质量不变时说明反应达到平衡状态，d正确，答案选bd。

（3）a.升高温度反应速率增大，所以不能表示Y的逆反应速率，a错误；b.正反应放热，升高温度平衡向逆反应方向进行，M的体积分数减小，b正确；c．正反应放热，升高温度平衡向逆反应方向进行，气体的质量增加，物质的量不变，混合气体的平均相对分子质量增大，c错误；d．正反应放热，升高温度平衡向逆反应方向进行，X的质量分数增大，d错误，答案选b。

（4）反应达到平衡后，若再加入3.00molM，3.00molN，则瞬间M变为6mol，则

2X(g)+Y(g)3M(g)+N(s)

起始量（mol） 2 1 6

转化量（mol）2x x 3x

平衡量（mol）2＋2x 1＋x 6－3x

则根据平衡常数可知

解得x＝0.5

A.根据以上分析可知平衡向逆反应方向移动，A错误；B.重新达平衡后，M的体积分数＝，B错误；C.重新达平衡后，M的物质的量浓度是原平衡的1.5倍，C正确； D.重新达平衡后，Y的平均反应速率与原平衡相等，D错误；E.重新达平衡后，X的浓度增大，用X表示的v(正)比原平衡大，E正确，答案选CE。

（5）由于反应放热，容器内温度升高，相当于化学平衡逆移，c(M)减小，即达平衡后M的物质的量浓度小于1.5mol/L。

考点：考查反应速率、平衡常数计算、外界条件对平衡状态的影响等