Question

【題目】已知可逆反應：A(g)＋ B(s) 2C(g)＋ D(g) ΔH＝a kJ·mol－1,其中a>0.現在T℃下，向容積為2L的恒溫容器中充入2molA和2molB發生反應。其中A的含量變化如下表所示：

時間/min	0	1	2	3	4	5	6
n (A)/mol	2	1.5	1.2	1.1	1.05	1.0	1.0

（1）從反應開始進行到反應進入平衡狀態，物質C的平均反應速率V(c)=________，物質A的轉化率為_____________。

（2）下列選項中能夠證明該反應已經達到平衡狀態的有__________

A.容器內氣體密度保持不變 B.容器內壓強保持不變

C.物質A、C、D的物質的量之比n(A):n(C):n(D) = 1:2:1

D.物質B的濃度保持不變 E.物質B的質量保持不變

（3）反應達到平衡后，下列措施能使A的轉化率增大且使反應速率加快的是____(填符號)。

A.保持容積不變，充入He氣 B.縮小容器體積以增大壓強 C.增加B物質的含量

D.將C(g)從體系中分離 E.升高反應溫度 F.向體系中再加入2molA物質

（4）T℃下，該反應的平衡常數K值為__________。若升高體系溫度，K將_______（填“增大”“減小”或“不變”），理由是________________________________________。

（5）同一溫度下，再次進行上述反應。起始時向相同的容器中加入1molA和1molB，某一時刻測得體系壓強變化為初始時刻壓強的2倍，則此時物質D的濃度C(D)=________；此時該反應V正________V逆（填“大于”“小于”或“等于”），理由是_________。

Answer 1

【答案】 0.2mol/(L·min) 50% ABE E K=1 增大 該反應為吸熱反應，升溫平衡正移，正反應限度增大，K增大 0.25mol/L 大于 在同一溫度下平衡常數K仍為1，此時濃度商Q=0.25<1，說明反應未到平衡。K與Q

【解析】試題分析：向容積為2L的恒溫容器中充入2molA和2molB發生反應A(g)＋ B(s) 2C(g)＋ D(g)　ΔH＝a kJ·mol－1，其中a>0，所以該反應為吸熱反應。由題中信息可知，該反應在5min達到平衡狀態，A、C、D的變化量分別為1mol、2mol、1mol，A、C、D的平衡量也分別為1mol、2mol、1mol，A、C、D的平衡濃度分別為0.5mo/Ll、1mol/L、0.5mol/L，A的轉化率恰好為50%

（1）從反應開始進行到反應進入平衡狀態，物質C的平均反應速率V(c)= 0.2mol/(L·min)，物質A的轉化率為50%。

（2）A.反應過程中氣體的質量增大，而體積不變，所以混合氣體的密度在增大，當容器內氣體密度保持不變時，說明反應達到了化學平衡狀態； B.正反應是氣體分子數增大的方向，所以當容器內壓強保持不變時，說明達到平衡狀態；C.物質A、C、D的物質的量之比n(A):n(C):n(D) = 1:2:1不能說明一定是平衡狀態；D.物質B的濃度一直不變 ，不能說明 ；E.物質B的質量保持不變時，說明反應達到了化學平衡狀態。綜上所述，能夠證明該反應已經達到平衡狀態的有ABE。

（3）反應達到平衡后，A.保持容積不變，充入He氣，反應速率不變，平衡不移動； B.縮小容器體積以增大壓強，反應速率增大，平衡向逆反應方向移動，A的轉化率減小；　　C.增加B物質的含量，B的濃度不變，反應速率不變、平衡不移動；D.將C(g)從體系中分離，平衡向正反應方向移動，但反應速率并沒有增大；E.升高反應溫度，化學反應速率增大，平衡向正反應方向移動，A的轉化率增大；F.向體系中再加入2molA物質，化學反應速率增大，但是A的轉化率減小。綜上所述，能使A的轉化率增大且使反應速率加快的是E。

（4）T℃下，該反應的平衡常數K值為。若升高體系溫度， K將增大，理由是該反應為吸熱反應，升溫平衡正移，正反應限度增大，K增大。

（5）同一溫度下，再次進行上述反應。起始時向相同的容器中加入1molA和1molB，則A的起始濃度為0.5mol/L.設A的變化量為x，則B和C的變化量分別為2x和x.某一時刻測得體系壓強變化為初始時刻壓強的2倍，則有，解之得x=0.25，所以此時物質D的濃度C(D)= 0.25mol/L；此時該反應的濃度商Q=0.25<1，說明反應未到平衡，反應正在向正反應方向進行，所以V正大于V逆。