Question

11．在一定條件下，將3mol A和1mol B兩種氣體混合于固定容積為2L的密閉容器中，發生如下反應：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g）．2min后該反應達到平衡，生成0.8mol D，并測得C的濃度為0.2mol/L，下列判斷錯誤的是（　　）

• A． x=1
• B． 2 min內A的反應速率為0.3 mol/（L•min）
• C． B的轉化率為40%
• D． 若混合氣體的密度不變，則表明該反應達到平衡狀態

Answer 1

分析 A．根據n=cV計算生成C的物質的量，結合D的物質的量，利用物質的量之比等于化學計量數之比計算x的值；
B．根據v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$計算v（D），再利用速率之比等于化學計量數之比計算v（A）；
C．根據生成的D的物質的量，利用物質的量之比等于化學計量數之比計算參加反應的B的物質的量，再利用轉化率定義計算；
D．容器的容積不變，混合氣體的質量不變，密度為定值，始終不變．

解答 解：A．平衡時生成的C的物質的量為0.2mol•L^-1×2L=0.4mol，物質的量之比等于化學計量數之比，故0.4mol：0.8mol=x：2，解得x=1，故A正確；
B.2min內生成0.8mol D，故2 min內D的反應速率v（D）=$\frac{\frac{0.8mol}{2L}}{2min}$=0.2 mol•（L•min）^-1，速率之比等于化學計量數之比，故v（A）=$\frac{3}{2}$v（D）=$\frac{3}{2}$×0.2 mol•（L•min）^-1=0.3 mol•（L•min）^-1，故B正確；
C.2min末該反應達到平衡，生成0.8mol D，由方程式3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g）可知，參加反應的B的物質的量為：0.8mol×$\frac{1}{2}$=0.4mol，故B的轉化率為$\frac{0.4mol}{1mol}$=100%=40%，故C正確；
D．容器的容積不變，混合氣體的質量不變，密度為定值，始終不變，故混合氣體的密度不變，不能說明反應達到平衡狀態，故D錯誤；
故選D．

點評 本題考查化學平衡的有關計算、反應速率的有關計算、平衡狀態的判斷等知識，題目難度中等，注意掌握平衡狀態的特征及三段式列式計算是解題的基本方法，試題培養了學生的分析能力及化學計算能力．