Question

将气体A、B置于固定容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)，反应进行到10 s末达到平衡，此时测得A的物质的量为1.8 mol，B的物质的量为0.6 mol，C的物质的量为0.8 mol。

(1)用C表示10 s内反应的平均反应速率为________。

(2)10 s末，生成物D的浓度为________。

(3)A与B的平衡转化率之比为________。

(4)反应过程中容器内气体的平均相对分子质量变化是_____(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，气体的密度变化是______。

(5)在一定温度下，体积不变的密闭容器中，上述反应达到平衡的标志是_______(填字母)。

A. 气体总质量保持不变                 B. A、B、C、D的浓度都相等

C. 每消耗3 mol A的同时生成2 mol D    D. A、B、C、D的分子数之比为3∶1∶2∶2

E. 3V_正（A） = 2V_逆（C）             F. A的转化率保持不变

Answer

0.04 mol·L－1·s－1 0.4 mol·L－1 1∶1 不变 不变 F

【解析】

（1）依据化学反应速率的基本定义式作答；

（2）依据生成D的物质的量进行计算；

（3）依据转化率的定义结合题意分析作答；

（4）混合气体的质量和物质的量、容器的体积均不变化；

（5）根据平衡状态判断的标志作答；

（1）==0.04 mol·L－1·s－1；

（2）根据方程式可知，10s末，生成物D的物质的量与C的物质的量相等，为0.8mol，则10s末，生成物D的浓度为= =0.4mol/L；

（3）平衡转化率等于转化量与初始量的比值，因平衡时A与B的物质的量之比等于1.8mol:0.6mol=3:1，转化量之比等于化学计量数之比也等于3:1，则平衡转化率之比：=1:1；

（4）反应过程中容器内气体的总质量保持不变，总的物质的量保持不变，则平均相对分子质量不变，又是在固定容积为2 L的密闭容器中进行，则气体的体积保持不变，即气体的密度不变；

（5）由反应3A（g）+B（g）2C（g）+2D（g）可知：

A．气体总质量始终保持不变，不能说明反应达到平衡状态，A项错误；

B. A、B、C、D的浓度都相等，不能说明浓度保持不变，则不能说明反应达到平衡状态，B项错误；

C. 每消耗3 mol A的同时生成2 mol D，均表示的正反应方向，C项错误；

D．A、B、C、D的分子数之比为3∶1∶2∶2，不能说明反应的物质的量保持不变，D项错误；

E． 2V正（A） =3 V逆（C），说明正反应速率等于逆反应速率，反应已经达到平衡状态，但题中的定量关系不能说明反应达到平衡状态，E项错误；

F. A的转化率保持不变，说明反应达到平衡状态，F项正确；

答案选F。