Question

11．恒溫下向體積為5L的恒容密閉容器中通入2mol A氣體和1 mol B氣體，發(fā)生如下反應：2A（g）+B（g）?xC（g），2min時反應達到平衡狀態(tài)，此時A的轉化率和C的體積分數(shù)都是25%，且放出Q kJ熱量，請完成下列空白：
（1）下列說法中能作為該可逆反應達到平衡的標志的是BD；
A．混合氣體平均相對分子質(zhì)量保持一定
B．單位時間內(nèi)每消耗2mol A的同時，生成1mol B；
C．容器內(nèi)氣體密度恒定不變；
D．氣體B的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化
（2）從反應開始到平衡狀態(tài)，生成C的平均反應速率為0.075mol/（L•min），x=3．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化學平衡狀態(tài)的特征解答，當反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應的進行發(fā)生變化，當該物理量由變化到定值時，說明可逆反應到達平衡狀態(tài)；
（2）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$，來計算求解．

解答 解：2min時反應達到平衡狀態(tài)，此時A的轉化率和C的體積分數(shù)都是25%，發(fā)生反應：
        2A（g）+B（g）?xC（g），
初起量：2mol         1 mol         0
變化量：2mol×25%    0.25mol     0.25xmol
平衡量：1.5mol       0.75mol     0.25xmol
$\frac{0.25xmol}{0.25xmol+1.5mol\\;+0.75mol}$=$\frac{1}{4}$，解之得x=3，
（1）A．混合氣體平均相對分子質(zhì)量一直保持一定，故錯誤；
B．單位時間內(nèi)每消耗2mol A的同時等效于消耗1molB的同時生成1molB，故正確；
C．容器內(nèi)氣體密度始終恒定不變，故C錯誤；
D．氣體B的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化，說明生成速率和消耗速率相等，故正確；
故選BD；
（2）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{0.75}{5}}{2}$=0.075mol/（L•min），x=3，故答案為：0.075mol/（L•min）；3．

點評 本題考查了化學平衡狀態(tài)的判斷，難度不大，注意當反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，但不為0．