Question

19．某溫度下，向2L恒容密閉容器中充入1.0mol A和1.0mol B，發生反應：A（g）+B（g）?C（g）經過一段時間后達到平衡．反應過程中測定的部分數據見表，下列說法正確的是（　�。�

t/s	0	5	10	20	30
n（A）/mol	1.0	0.85	0.81	0.80	0.80

• A． 反應在前5 s的平均速率v（A）=0.03 mol•L^-1•s^-1
• B． 達到平衡時，B的轉化率為80%
• C． 相同溫度下，若起始時向容器中充入2.0 mol C，則達到平衡時C的濃度小于0.2 mol•L^-1
• D． 相同溫度下，起始時向容器中充入0.20 mol A、0.20 mol B和1.0 mol C，反應達到平衡前v（正）＜v（逆）

Answer 1

分析 A．反應在前5 s的平均速率v（A）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$；
B．根據表中數據知，20s時該反應達到平衡狀態，根據方程式知△n（A）=△n（B）=（1.0-0.80）mol=0.20mol，轉化率=$\frac{反應的n（B）}{初始n（B）}$×100%；
C．溫度相同化學平衡常數相同，根據化學平衡常數相等計算平衡時C的濃度；
D．可逆反應達到平衡狀態時正逆反應速率相等．

解答 解：A．反應在前5 s的平均速率v（A）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{（1.0-0.85）mol}{2L}}{5s}$=0.015 mol•L^-1•s^-1，故A錯誤；
B．根據表中數據知，20s時該反應達到平衡狀態，根據方程式知△n（A）=△n（B）=（1.0-0.80）mol=0.20mol，轉化率=$\frac{反應的n（B）}{初始n（B）}$×100%=$\frac{0.20mol}{1.0mol}$×100%=80%，故B正確；
C．充入1.0mol A和1.0mol B，平衡時n（A）=n（B）=0.80mol，生成n（C）=△n（A）=0.20mol，則c（A）=c（B）=$\frac{0.80mol}{2L}$=0.40mol/L，c（C）=$\frac{0.20mol}{2L}$=0.10mol/L，化學平衡常數K=$\frac{0.10}{0.40×0.40}$=0.625，
若起始時向容器中充入2.0 mol C，設剩余C的物質的量為xmol，
               A（g）+B（g）?C（g）
開始（mol） 0           0           2.0
反應（mol）2.0-x     2.0-x      2.0-x
平衡（mol）2.0-x     2.0-x     x
平衡時c（A）=c（B）=$\frac{2.0-x}{2}$mol/L、c（C）=$\frac{x}{2}$mol/L，
溫度相同化學平衡常數相同，所以$\frac{\frac{x}{2}}{\frac{2.0-x}{2}×\frac{2.0-x}{2}}$=0.625，
x=1.6，
所以達到平衡時C的濃度=$\frac{1.6mol}{2L}$=0.8mol/L，故C錯誤；
D．可逆反應達到平衡狀態時正逆反應速率相等，所以相同溫度下，起始時向容器中充入0.20 mol A、0.20 mol B和1.0 mol C，反應達到平衡前v（正）=v（逆）且不等于0，故D錯誤；
故選B．

點評 本題考查化學平衡常數有關計算，側重考查學生分析計算能力，明確化學平衡常數只與溫度有關是解本題關鍵，注意化學平衡計算中三段式的靈活運用，題目難度中等，C選項是解答難點．