Question

【題目】恒溫時，將2molA和2molB氣體投入固定容積為2L密閉容器中發生反應：2A(g)＋B(g) xC(g)＋D(s)，10s時，測得A的物質的量為1.7mol，C的反應速率為0.0225mol·L—1·s—1；40s時反應恰好處于平衡狀態，此時B的轉化率為20%。請填寫下列空白：

（1）x=

（2）從反應開始到10s，B的平均反應速率為

（3）從反應開始到40s達平衡狀態，A的平均反應速率為

（4）平衡時容器中B的體積分數為

（5）該溫度下此反應的平衡常數表達式為 數值是

（6）下列各項能表示該反應達到平衡狀態是

A．消耗A的物質的量與生成D的物質的量之比為2∶1

B．容器中A、B的物質的量 n(A)∶n(B) =2∶1

C．氣體的平均相對分子質量不再變化

D．壓強不再變化

E．氣體密度不再變化

Answer 1

【答案】（1）3；（2）0.0075mol/(L·s)；（3）0.01mol(L·s)—1 ；

（4）40%；（5），0.75；（6）CE。

【解析】

試題分析：（1）根據化學反應速率的表達式，v(A)=(2－1.7)/(2×10)mol/(L·s)=0.015mol/(L·s)，化學反應速率之比等于化學計量數之比，v(A):v(C)=0.015:0.0225=2:x，解得x=3；(2) 化學反應速率之比等于化學計量數之比，v(A):v(B)=0.015: v(B)=2:1，v(B)=0.0075mol/(L·s)；（3）40s時達到平衡，B的轉化率為20%，消耗B的物質的量為2×20%mol=0.4mol，同時消耗A的物質的量0.8mol，v(A)=0.8/(2×40)mol/(L·s)=0.01mol/(L·s)；

(4) 2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(s)

起始： 1 1 0 0

變化： 0.4 0.2 0.6

平衡： 0.6 0.8 0.6

B的體積分數為0.8/(0.6＋0.8＋0.6)×100%=40%；(5)根據平衡常數的定義，K=c3(C)/[c2(A)×c(B)] ，代入數值，解得K=0.63/(0.62×0.8)=0.75；(6)A、無論何時，消耗A的物質的量與生成D的物質的量之比威科2：1，因此不能說明達到平衡，故錯誤；B、達到平衡時，兩者物質的量之比為3：4，不等于2：1，故錯誤；C、根據M=m/n，D為固體，氣體質量減小，反應前后氣體系數之和相等，氣體物質的量不變，因此當平均摩爾質量不變時，說明反應達到平衡，故正確；D、反應前后氣體系數之和相等，因此壓強不變，不能說明達到平衡，故錯誤；E、根據密度定義，氣體質量減少，容器是恒容狀態，氣體體積不變，因此密度不變，說明反應達到平衡，故正確。