Question

一定温度下，向容积为1L的密闭容器中充入2mol A和1mol B，发生反应：2A（g）+B（g）?3C（g）+D（s），5min后反应达到平衡，这时C的浓度为1.2mol/L，则：
（1）5min内A的速率v（A）=

 

mol/（L?min）．
（2）能判断该反应达到化学平衡状态的依据是

 

．
A．混合气体的压强保持不变
B．单位时间生成2mol A的同时生成1mol B
C．混合气体的密度保持不变
D．A、B、C的物质的量之比为2：1：3
（3）该反应的平衡常数表达式为K=

 

，该温度下此反应的平衡常数的数值是

 

．
（4）在此条件下平衡时，B的转化率是

 

．
（5）若升高温度，混合气体的平均相对摩尔质量减小，则正反应为

 

（填“吸热”或“放热”）反应．

Answer 1

分析：（1）根据C的浓度变化求出C的反应速率，再求出A的速率；
（2）根据该反应的特点：反应前后气体体积不变，反应后气体质量减少，进行判断；
（3）K的表达式中不包括固体，根据已知数据求出平衡后各气体的浓度，再求K值；
（4）根据已知数据求出B参加反应的量，再求出转化率；
（5）反应前后气体总物质的量不变，反应后气体质量减少，已知平均相对摩尔质量减小，则说明平衡正向移动，故正反应为吸热反应．

解答：解：（1）设消耗的A为xmol/L
                2A（g）+B（g）?3C（g）+D（s）
起始浓度（mol/L） 2       1       0     
消耗浓度（mol/L） x      

x

2

     

3x

2

    
平衡浓度（mol/L）2-x     1-

x

2

     

3x

2

已知平衡时C的浓度为1.2mol/L，即

3x

2

=1.2，解得：x=0.8，v（A）=

△c

t

=

0.8mol/L

5min

=0.16mol/（L?min）；故答案为：0.16；
（2）A．反应前后气体物质的量不变，故不能用混合气体的压强判断平衡，故A错误；
B．单位时间生成2mol A的同时生成1mol B，都是向正反应方向，故不能判断平衡，故B错误；
C．反应前后气体体积不变，反应后气体质量减少，则混合气体密度减小，故能用密度判断，故C正确；
D．不能用物质的量之比来判断平衡，故D错误；
故答案为C．
（3）K的表达式中不包括固体，则K=

c3(C)

c2(A)?c(B)

，根据已知数据求出平衡后各气体的浓度分别为：c（A）=1.2mol/L，c（B）=0.6mol/L，c（C）=1.2mol/L  故K=

1.23

1.22?0.6

=2，故答案为：2；
（4）根据已知数据求出B参加反应的量，再求出转化率，即转化率=

0.4

1

×100%=40%，故答案为：40%；
（5）反应前后气体总物质的量不变，反应后气体质量减少，则正反应方向为平均相对摩尔质量减小的方向，已知平均相对摩尔质量减小，则说明平衡正向移动，故正反应为吸热反应．

点评：本题考查了反应速率的计算、平衡状态的判断、平衡常数、转化率、平衡移动，要注意固体和纯液体不能写入K的表达式中．