Question

T℃时，有甲、乙两个密闭容器，甲容器的体积为1 L，乙容器的体积为2 L，分别向甲、乙两容器中加入6 mol A和3 mol B，发生反应如下：3A（g）＋bB（g） 3C（g）＋2D（g） ΔH<0; 4 min时甲容器内的反应恰好达到平衡，A的浓度为2.4 mol/L，B的浓度为1.8 mol/L; t min时乙容器内的反应达平衡，B的浓度为0.8 mol/L.根据题给信息回答下列问题：

（1）甲容器中反应的平均速率v（B）＝________。

（2）乙容器中反应达到平衡时所需时间t________4 min（填“大于”、“小于”或“等于”）。

（3）T℃时，在另一个体积与乙相同的丙容器中，为了达到平衡时B的浓度仍然为0.8 mol/L，起始时，向丙容器中加入C、D的物质的量分别为3 mol、2 mol，还需加入A、B。其中需加入A、B的物质的量分别是 _________________。

（4）若要使甲、乙容器中B的平衡浓度相等，可以采取的措施是____________。

A．保持温度不变，增大甲容器的体积至2 L

B．保持容器体积不变，使甲容器升高温度

C．保持容器体积和温度都不变，向甲中加入一定量的A气体

D．保持容器体积和温度都不变，向甲中加入一定量的B气体

（5） 该温度下，向体积为1L的密闭容器中通入A、B、C、D气体物质的量分别为3mol、1mol、3mol、2mol，此时反应___________________ （填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”）。

Answer

（1）0.3mol/（L·min）（2）大于

（3）3mol 2mol（4）AC（5）向正反应方向进行

【解析】

试题分析：（1）甲容器的体积为1L,加入6mol A和3mol B,则A、B的浓度分别为:6mol/L、3mol/L,4min时甲容器内的反应恰好达到平衡,A的浓度为2.4mol/L、B的浓度为1.8mol/L,

则A、B的浓度变化为:；

B的浓度变化为:；

此时间内平均速率；

浓度变化与化学计量数成正比,则,则b=1,因此，本题正确答案是:0.3 mol/（L·min）

（2）甲容器的体积为1L,乙容器的体积为2L,乙容器的体积大于甲的,浓度小则反应速率小,到达平衡的时间长,所以乙容器中反应达到平衡时所需时间大于4min,因此，本题正确答案是:大于; 乙容器的体积大于甲容器的体积,反应物浓度减小,反应速率减慢,达到平衡所需要的时间就要长;

（3）根据等效平衡规律,在恒温恒容下,转化为同一反应方向的物质的物质的量和原来对应相等即可,3molC、2molD完全转化后生成3molA和1molB,还需3molA和2molB才能与乙为等效平衡,因此，本题正确答案是:3mol;2mol;

（4）因为该反应是体积增大的可逆反应,因为甲的容器体积小,则压强大,平衡向着逆向移动,甲中反应物的转化率小于乙,且达到平衡时甲中各组分浓度都大于乙的,A．保持温度不变,增大甲容器的体积至2L,则此时甲和乙为等效平衡,甲、乙容器中B的平衡浓度相等,所以A选项是正确的;B．保持容器体积不变,使甲容器升高温度,该反应为放热反应,平衡向着逆向移动,甲中B浓度增大,则无法满足甲、乙容器中B的平衡浓度相等,故B错误;C．保持容器压强和温度都不变,向甲中加入一定量的A气体,因为反应物A的浓度增大,则平衡向着正向移动,甲中B的浓度减小,可能实现甲、乙容器中B的平衡浓度相等,所以C选项是正确的;D．保持容器压强和温度都不变,向甲中加入一定量的B气体,达到平衡时甲中B的浓度更大,无法满足甲、乙容器中B的平衡浓度相等,故D错误;因此，本题正确答案是:AC;

考点：化学平衡的相关计算