Question

在容积为1 L的密闭容器中，进行如下反应： A(g)＋2B(g) C(g)＋D(g)，在不同温度下，D的物质的量n(D)和时间t的关系如图。

请回答下列问题：

（1）700℃时，0～5min内，以B表示的平均反应速率为_______。

（2）能判断反应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(A)不变

C．v_正(B)＝2v_逆(D)       D．c(A)＝c(C)

（3）若最初加入1.0 mol A和2.2 mol B，利用图中数据计算800℃时的平衡常数K＝___         _______，该反应为__________反应(填“吸热”或“放热”)。

（4） 800℃时，某时刻测得体系中物质的量浓度如下：c(A)＝0.06 mol/L，c(B)＝0.50 mol/L，c(C)＝0.20 mol/L，c(D)＝0.018 mol/L，则此时该反应______       ____(填“向正方向进行”、“向逆方向进行”或“处于平衡状态”)。

Answer

（1）0.18 mol/(L·min)  （2）ABC     （3）0.9   吸热

（4）向正方向进行

【解析】

试题分析：（1）700℃时．0-5min内，D的平均化学反应速率v(D)＝△n/(V•△t)=0.45mol/(1L×5min)

=0.09mol/(L•min)，同一反应中，各物质的反应速率之比等于计量数之比，所以v（B）：v（D）=2：1，

故v（B）=0.18mol•L-1•min-1；

（2）该反应是反应前后气体体积减小的反应，反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化；所以：

A：该反应是反应前后气体体积减小的反应，当压强不变时，各物质的浓度不再发生变化，故A正确；

B：反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，B正确；

C：v正（B）=2v逆（D），速率之比等于化学计量数之比，反应达平衡状态，故C正确；

D：无论反应是否达到平衡状态，c（A）=c（C），所以不能作为判断平衡状态的依据，故D错误；

（3）      A（g）+2B（g） C（g）+D（g）

起始(mol/L)  1.0     2.2        0     0

反应(mol/L)  0.6     1.2       0.6    0.6      

平衡(mol/L)  0.4     1.0       0.6    0.6

化学平衡常数K=(0.6mol/L×0.6mol/L)/[0.4mol/L×(1.0mol/L)2 ]=0.9（mol•L-1）-1；

根据图象知，降低温度D的含量减少，所以平衡向逆反应方向移动，故正反应是吸热反应。

（4）A、B、C、D各物质的浓度分别为c(A)＝0.06 mol/L，c(B)＝0.50 mol/L，c(C)＝0.20 mol/L，c(D)＝0.018 mol/L，浓度商QC=(0.2 mol/L×0.018 mol/L)/[0.06 mol/L×(0.5 mol/L)2 ]=0.24（mol•L-1）-1＜0.9（mol•L-1）-1，所以反应向正反应方向进行。

考点：本题考查的是化学平衡标志的判断、反应速率的计算、平衡常数的计算等。