Question

2L容積不變的密閉容器中，加入1.0molA和2.2molB，進(jìn)行如下反應(yīng)：A（g）+2B（g）?C（g）+D（g），在不同溫度下，D的物質(zhì)的量n（D）和時(shí)間t的關(guān)系如圖，試回答下列問題：
（1）800℃時(shí)，0-5min內(nèi)，以B表示的平均反應(yīng)速率為

 

．
（2）能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是

 

．（填字母）
A．容器壓強(qiáng)不變       
B．混合氣體中c（A）不變     
C．2v正（B）=v逆（D）　　　　
D．c（A）=c（C）      
E．混合氣體密度不變
（3）利用圖中數(shù)據(jù)計(jì)算800℃時(shí)的平衡常數(shù)K=

 

，B的平衡轉(zhuǎn)化率為：

 

．該反應(yīng)為

 

反應(yīng)（填吸熱或放熱）．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）先根據(jù)v=

△c

△t

計(jì)算D的平均反應(yīng)速率，再根據(jù)同一反應(yīng)中，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于計(jì)量數(shù)之比，從而得出B的平均反應(yīng)速率；
（2）反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等（同種物質(zhì)）或正逆反應(yīng)速率之比等于系數(shù)之比（不同物質(zhì)），平衡時(shí)各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化，可由此進(jìn)行判斷．
（3）根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)K=

c(C)?c(D)

c(A)?c2(B)

計(jì)算，轉(zhuǎn)化率=

反應(yīng)物起始的物質(zhì)的量-反應(yīng)物平衡的物質(zhì)的量

反應(yīng)物起始的物質(zhì)的量

×100%；
根據(jù)圖象中不同溫度下，到達(dá)平衡時(shí)n（D）的物質(zhì)的量，判斷平衡移動(dòng)，以此判斷．

解答： 解：（1）800℃時(shí)．0-5min內(nèi)，D的平均化學(xué)反應(yīng)速率v=

△c

△t

=

△n V

△t

=0.06mol/Lmin，同一反應(yīng)中，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于計(jì)量數(shù)之比，所以v（B）：v（D）=2：1=v（B）：0.06mol/Lmin，v（B）=0.12mol?L^-1?min^-1；
故答案為：0.12mol?L^-1?min^-1；
（2）該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積減小的反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，平衡時(shí)各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化；
A：該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積減小的反應(yīng)，當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)，各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，故A正確．
B、反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，平衡時(shí)各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化，故B正確；
C、2v正（B）=v逆（D），速率之比不等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，反應(yīng)未達(dá)平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤．
D、無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，c（A）=c（C），所以不能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù)，故D錯(cuò)誤．
E、根據(jù)質(zhì)量守恒，無論反應(yīng)是否達(dá)平衡狀態(tài)，混合物質(zhì)量不變，容器的體積不變，所以混合氣體的密度始終不變，所以不能作為化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)，故E錯(cuò)誤．故答案為：AB；
（3）A（g）+2B（g）?C（g）+D（g），
起始 1.0mol  2.2mol           0       0
反應(yīng)0.6mol   1.2mol        0.6mol    0.6mol       
平衡 0.4mol  1.0mol        0.6mol    0.6mol
平衡時(shí)A、B、C、D各物質(zhì)的濃度分別為0.2mol/L、0.5mol/L、0.3mol/L、0.3mol/l、
化學(xué)平衡常數(shù)K=

0.3mol/L×0.3mol/L

0.2mol/L×(0.5mol/L)2

=1.8（mol?L^-1）^-1；B的平衡轉(zhuǎn)化率=

1.2mol

2.2mol

=54.5%；
根據(jù)圖象知，降低溫度，D的含量減少，所以平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)．
故答案為：1.8（mol?L^-1）^-1；54.5%；吸熱．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡的判斷、化學(xué)平衡常數(shù)的含義等知識(shí)點(diǎn)，難度不大，化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷是高考的熱點(diǎn)．