Question

6．恒溫條件下將氣體A、B置于固定容積為2L的密閉容器中，發生如下反應：3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g），反應進行到10s末，達到平衡，測得A的物質的量為1.8mol，B的物質的量為0.6mol，C的物質的量為0.8mol，則：
（1）用C表示10s 內正反應的化學反應速率為0.04mol•L^-1•s^-1；
（2）反應前A的物質的量濃度是1.5mol•L^-1；
（3）平衡時A的轉化率為40%；
（4）能說明該反應達到平衡狀態的是BD；
A．消耗3mol A同時生成2mol C．
B．反應體系中各物質的百分含量不變
C．混合氣體平均相對分子質量不變      
D.2V_正（A）=3V_逆（C）．

Answer 1

分析 恒溫條件下將氣體A、B置于固定容積為2L的密閉容器中，發生如下反應：3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g），反應進行到10s末，達到平衡，測得A的物質的量為1.8mol，B的物質的量為0.6mol，C的物質的量為0.8mol，則
            3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g），
 起始                                  0            0
  轉化   1.2mol    0.4mol   0.8 mol      0.8 mol       
  平衡  1.8mol    0.6mol     0.8 mol   0.8 mol       
  所以A反應前的物質的量為1.2mol+1.8mol=3.0mol，以此解答該題．

解答 解：恒溫條件下將氣體A、B置于固定容積為2L的密閉容器中，發生如下反應：3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g），反應進行到10s末，達到平衡，測得A的物質的量為1.8mol，B的物質的量為0.6mol，C的物質的量為0.8mol，則
            3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g），
 起始                                  0            0
  轉化   1.2mol    0.4mol   0.8 mol      0.8 mol       
  平衡  1.8mol    0.6mol     0.8 mol   0.8 mol       
  所以A反應前的物質的量為1.2mol+1.8mol=3.0mol，
（1）反應前C的物質的量為0．反應后C的物質的量為0.8mol，所以C的物質的量的變化量為0.8mol，
v（C）=$\frac{△C}{△t}=\frac{△n}{V△t}=\frac{0.8mol}{2L\;.10s}$=0.04mol•L^-1•s^-1
故答案為：0.04mol•L^-1•s^-1；
（2）cA）=$\frac{n}{V}=\frac{3.0mol}{2L}$=1.5 mol•L^-1；
故答案為：1.5 mol•L^-1；
（3）平衡時A的轉化率為$\frac{1.2}{3}×100%$=40%，故答案為：40%；
（4）A．反應速率之比等于化學計量數之比，無論是否平衡都存在消耗3mol A同時生成2mol C，不能說明達到平衡狀態，故A錯誤；
B．反應體系中各物質的百分含量不變，可說明達到平衡狀態，故B正確；
C．由于反應前后氣體的質量、物質的量都不變，則混合氣體平均相對分子質量不變，不能說明達到平衡狀態，故C錯誤；
D.2V_正（A）=3V_逆（C），可說明正逆反應速率相等，達到平衡狀態，故D正確．
故答案為：BD．

點評 本題考查化學平衡的計算，為高頻考點，側重于學生的分析、計算能力的考查，題目涉及化學反應速率的定量表示方法，知道“在溫度、體積不變的密閉容器中，反應前后氣體的物質的量之比等于壓強之比”，是解題的關鍵，難度不大．