Question

【题目】恒温时，将2molA和2molB气体投入固定容积为2L密闭容器中发生反应：2A（g）+ B（g）xC（g）+D（s），10s时，测得A的物质的量为1.7mol，C的反应速率为0.0225mol·L－1·s－1；40s时反应恰好处于平衡状态，此时B的转化率为20%。请填写下列空白：

（1）x = _________________

（2）从反应开始到10s，B的平均反应速率为______________

（3）平衡时容器中B的体积分数为___________________

（4）该温度下此反应的平衡常数表达式为_______________

（5）下列各项能表示该反应达到平衡状态是_____________

A．消耗A的物质的量与生成D的物质的量之比为2∶1

B．容器中A、B的物质的量 n(A)∶n(B) = 2∶1

C．气体的平均相对分子质量不再变化

D．压强不再变化

E．气体的物质的量不再变化

Answer 1

【答案】 3 0.0075 mol(L·s)－1 40% C

【解析】(1)10s内△n(A)=2mol-1.7mol=0.3mol，△n(C)=0.0225molL-1s-1×10s×2L=0.45mol，物质的量变化量之比等于化学计量数之比，则2：x=0.3mol：0.45mol，解得x=3，故答案为：3；

(2)由于速率之比等于化学计量数之比，则v(B)= v(C)= ×0.0225molL-1s-1=0.0075molL-1s-1，故答案为：0.0075molL-1s-1；

(3)40s时反应恰好处于平衡状态，此时B的转化率为20%，反应的B为2mol×20%=0.4mol，平衡时B为2mol-0.4mol=1.6mol，反应前后气体的总物质的量不变，则B的体积分数为×100%=40%，故答案为：40%；

(4)2A(g)+B(g) xC (g)+D(s)的化学平衡常数表达式K=，故答案为： ；

(5)A．消耗A的物质的量与生成D的物质的量之比始终为2：1，不能说明到达平衡，故A错误；B．平衡时各组分物质的量之比不一定等于化学计量数之比，且A、B起始物质的量为1：1，二者按2：1反应，平衡时二者物质的量之比不可能为2：1，故B错误；C．反应前后混合气体物质的量不变，随反应计算混合气体总质量减小，气体的平均相对分子质量不再变化，说明混合气体总质量不变，反应到达平衡，故C正确；D．x=3，反应前后混合气体物质的量不变，恒温恒容下，压强始终不变，不能说明达到了平衡状态，故D错误；E．x=3，该反应属于气体的物质的量不变的反应，物质的量始终不变，不能说明达到了平衡状态，故E错误；故选C。