Question

向容積為2L的密閉器中充入2molA氣體和1molB氣體，在一定條件下發生如下反應：2A（g）+B（g）?3C（g）；經2s后達到平衡，測得C氣體的濃度為0.6mol?L^-1．下列說法中正確的是（ ）
①用物質A表示該反應的平均反應速率為0.2mol?L^-1?s^-1
②用物質B表示該反應的平均反應速率為0.2mol?L^-1?s^-1
③平衡時物質A與B的轉化率相等
④平衡時物質B的濃度為0.2mol?L^-1
⑤其它條件不變，向容器中再加入1molC氣體，達到新平衡時，C的體積分數不變．
A．①②③
B．①③⑤
C．②④⑤
D．①③④

Answer 1

【答案】分析：①C的濃度變化為0.6mol/L，根據v=計算v（C），根據速率之比等于化學計量數之比計算v（A）；
②C的濃度變化為0.6mol/L，根據v=計算v（C），根據速率之比等于化學計量數之比計算v（B）；
③A、B化學計量數之比為2：1，參加反應的A、B的物質的量之比為2：1，A、B的起始物質的量之比為2：1，平衡時物質A與B的轉化率相等；
④根據C的濃度變化量計算B的濃度變化量，平衡時物質B的濃度等于B起始濃度減去B的濃度變化量；
⑤原平衡與開始加入3molC是等效的，在原平衡狀態加入1molC，可以等效為開始加入4molC，該反應反應前后氣體的物質的量變化，在恒溫恒容體積下，壓強增大，平衡狀態相同．
解答：解：①C的濃度變化為0.6mol/L，所以v（C）==0.3mol/（L?S），速率之比等于化學計量數之比，所以v（A）=v（C）=×0.3mol/（L?S）=0.2mol/（L?S），故①正確；
②由①知，v（C）=0.3mol/（L?S），速率之比等于化學計量數之比，所以v（B）=v（C）=×0.3mol/（L?S）=0.1mol/（L?S），故②錯誤；
③A、B化學計量數之比為2：1，參加反應的A、B的物質的量之比為2：1，A、B的起始物質的量之比為2：1，平衡時物質A與B的轉化率相等，故③正確；
④△c（C）=0.6mol/L，根據2A（g）+B（g）?3C（g）可知，△c（B）=△c（C）=×0.6mol/L=0.2mol/L，所以B平衡濃度為-0.2mol/L=0.3mol/L，故④錯誤；
⑤原平衡與開始加入3molC是等效的，在原平衡狀態加入1molC，可以等效為開始加入4molC，該反應反應前后氣體的物質的量變化，在恒溫恒容體積下，壓強增大，不影響平衡移動，加入3molC與加入4molC所到達的平衡狀態相同，所以向容器中再加入1molC氣體，達到新平衡時，C的體積分數不變，故⑤正確．
所以①③⑤正確．
故選B．
點評：本題考查化學反應速率的計算、影響反應速率的因素、平衡移動與等效平衡，難度中等，注意⑤中化學平衡的建立途徑及等效平衡規律：恒溫恒容下，反應前后體積變化，按化學計量數轉化到一邊，滿足對應各物質的量相等；反應前后體積不變化，按化學計量數轉化到一邊，滿足對應各物質的比相同．恒溫恒壓下，按化學計量數轉化到一邊，滿足對應各物質的比相同．