Question

【题目】向某体积固定的密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量（未知）的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化。请回答：

（1）密闭容器的体积是_____L；

（2）若t1=15时，则t0~t1 s内以C物质浓度变化表示的反应速率v(C)=_______；

（3）写出反应的化学方程式：________________________；

（4）t1 s时，A的转化率为__________，此时v(A)正______v(B)逆（选填“>”、“<”或“=”）；

（5）B的起始的物质的量是_____；

（6）平衡时体系内的压强为初始状态的___________倍。

Answer 1

【答案】 2 0.004 mol·L-1·s-1 3A B+2C 60% > 0.04 mol 1

【解析】向某体积固定的密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应，由图像可知，反应起始时，c(A)=0.15mol/L，所以容器的体积为2L。已知在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化，说明生成物C也是气体，且反应前后气体的分子数不变。在t1时刻，反应达到化学平衡状态，A和C的变化量之比为(0.15-0.06):(0.11-0.05)=0.09:0.06=3:2，所以反应方程式可表示为3A B+2C。

（1）密闭容器的体积是2 L；

（2）若t1=15时，则t0~t1 s内以C物质浓度变化表示的反应速率v(C)= ==0.004 mol·L-1·s-1；

（3）反应的化学方程式为3A B+2C ；

（4）t1 s时，A的转化率为 ，此时正反应速率与逆反应速率相等，其数值之比等于其化学计量数之比，所以v(A)正=3v(B)逆，v(A)正>v(B)逆；

（5）由A和C的变化量之比为(0.15-0.06):(0.11-0.05)=0.09:0.06=3:2，可以推出B的变化量为0.03mol/L,容器的体积为2L，所以B起始的物质的量是(0.05-0.03) =0.04mol；

（6）根据阿伏加德罗定律可知，在同温同体积条件下，气体的压强之比等于其物质的量之比，也等于其分子数之比。由于反应前后气体的分子数保持不变，所以平衡时体系内的压强保持不变，为初始状态的1倍。