Question

12．T℃時，在容積為0.5L的密閉容器中發(fā)生某一反應，且測得不同時間容器中四種物質(zhì)A、B、C、D的物質(zhì)的量變化如圖所示．已知：物質(zhì)A、B、C均為氣態(tài)、D為固態(tài)，正反應是吸熱反應．根據(jù)要求回答下列問題：
（1）容器中反應的化學方程式為2A+B?3C+D．
（2）前2min，v_（A）=0.4 mol•（min•L）^-1．
（3）能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是BD．
A．混合氣體的壓強不變                   B．混合氣體的密度不變
C．消耗0.1mol的B同時生成0.1mol的D      D．B的物質(zhì)的量不變
（4）T℃時，該反應的平衡常數(shù)K=1.69（保留小數(shù)點后兩位）．
反應達到平衡后，只增加B的物質(zhì)的量，則平衡移動方向為正向；平衡常數(shù)K不變（填增大．減小或不變）．
（5）反應達到平衡后，改變下列措施能使A的轉(zhuǎn)化率增大的是C（填選項字母）．
A．只增加A的物質(zhì)的量          B．移走一部分D
C．升高反應體系的溫度          D．把容器的體積縮小一倍
（6）T℃時，容積為1L的密閉容器中，起始時充入0.2mol A、0.4mol B、0.3mol C、0.5mol D，此時v_（正）=v_（逆） （填“＞”“＜”或“=”）．

Answer 1

分析 （1）A、B的物質(zhì)的量減少，為反應物；C、D的物質(zhì)的量增加，為生成物，達到平衡時A、B、C、D改變的物質(zhì)的量分別為0.4mol、0.2mol、0.6mol、0.2mol，則A、B、C、D的化學計量數(shù)之比0.4：0.2：0.6：0.2=2：1：3：1，據(jù)此分析；
（2）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算v（A）；
（3）可逆反應到達平衡時，同種物質(zhì)的正逆速率相等且保持不變，各組分的濃度、含量保持不變，由此衍生的其它一些量不變，判斷平衡的物理量應隨反應進行發(fā)生變化，該物理量由變化到不再變化說明到達平衡；
（4）反應前后氣體的物質(zhì)的量不變，用物質(zhì)的量代替濃度代入K=$\frac{[C]^{3}}{[A]^{2}•[B]}$計算平衡常數(shù)；
（5）正反應為氣體體積不變的吸熱反應，改變條件使A的轉(zhuǎn)化率增大，應使平衡正向移動，但不能只增大A的濃度，D為固體，D的物質(zhì)的量變化不影響平衡移動，可以是升高溫度、移走C、或增大B的濃度；
（6）計算此時濃度商Qc，若Qc=K，處于平衡狀態(tài)，若Qc＜K，反應向正反應進行，若Qc＞K，反應向逆反應進行．

解答 解：（1）A、B的物質(zhì)的量減少，為反應物；C、D的物質(zhì)的量增加，為生成物，達到平衡時，△n（A）=0.8mol-0.4mol=0.4mol，△n（B）=1mol-0.0mol=0.2mol，△n（C）=0.6mol，△n（D）=0.2mol，則A、B、C、D的化學計量數(shù)之比為0.4：0.2：0.6：0.2=2：1：3：1，故反應的化學方程式為：2A+B?3C+D，
故答案為：2A+B?3C+D；
（2）前2 min，n（A）=0.8mol-0.4mol=0.4mol，則v（A）=$\frac{\frac{0.4mol}{0.5L}}{2min}$=0.4mol•（min•L）^-1，
故答案為：0.4；
（3）A．反應前后混合氣體物質(zhì)的量不變，恒溫恒容下，混合氣體的壓強始終不變，故A錯誤；
B．D為固體，混合氣體總質(zhì)量不變時，說明各組分物質(zhì)的量不變，反應達到平衡狀態(tài)，故B正確；
C．消耗0.1mol的B同時生成0.1mol的D，均表示正反應速率，反應始終按該比例關(guān)系進行，故C錯誤，
D．可逆反應得到平衡時，各組分的物質(zhì)的量不變，B的物質(zhì)的量不變說明反應到達平衡，故D正確，
故選：BD；
（4）平衡時A為0.4mol、B為0.8mol、C為0.6mol，反應前后氣體的物質(zhì)的量不變，可以用物質(zhì)的量代替濃度計算平衡常數(shù)，則K=$\frac{[C]^{3}}{[A]^{2}•[B]}$=$\frac{0．{6}^{3}}{0．{4}^{2}×0.8}$=1.69，
反應達到平衡后，只增加B的物質(zhì)的量，則平衡正向移動，溫度不變，化學平衡常數(shù)不變，故答案為：1.69；正向；不變；
（5）A．只增加A的物質(zhì)的量，平衡雖然正向移動，但A的轉(zhuǎn)化率減小，故A錯誤；
B．D為固體，移走一部分D，不影響平衡移動，故B錯誤；
C．正反應為吸熱反應，升高反應體系的溫度，平衡正向移動，A的轉(zhuǎn)化率增大，故C正確；
D．把容器的體積縮小一倍，壓強增大，反應前后氣體體積不變，平衡不移動，故D錯誤，
故選：C；
（6）此時濃度商Qc=$\frac{0．{3}^{3}}{0．{2}^{2}×0.4}$=1.69=K=1.69，故反應達到平衡狀態(tài)，則v（正）=v（逆），
故答案為：=．

點評 本題考查化學平衡計算與影響因素、化學平衡狀態(tài)判斷、平衡常數(shù)計算及應用等，注意對化學平衡常數(shù)的理解與應用．