Question

【题目】在某一容积为2L的恒容密闭容器中，A、B、C、D四种气体物质发生可逆反应，其物质的量n（mol）随时间t（min）的变化曲线如图所示。回答下列问题：

（1）该反应的化学方程式为______。

（2）前2min内用A的浓度变化表示的化学反应速率为_______， 4min时，v正（A）______v逆（D） （填“＞”“＜”或“=”）。

（3）在2min时，图象发生改变的原因可能是_____（填字母）

A 增大B的物质的量 B 降低温度

C 加入催化剂 D 减小A的物质的量

（4）能说明该反应已达到平衡状态的标志是_______（填字母）。

A 消耗5mol B的同时生成4molD

B 反应速率4v（B） = 5v （D）

C 容器内D的浓度不再随时间而发生变化

D 容器内压强不再随时间而发生变化

E 容器内混合气体的密度不再随时间而发生变化

（5）由图示求得平衡时A的转化率为________。

Answer 1

【答案】4A（g）+5B（g）6C（g）+4D（g） 0.1mol/（Lmin） = C CD 32%

【解析】

（1）根据图象知，A、B是反应物、C和D是生成物，反应达到平衡时，参加反应的物质的量变化量分别为：△n（A）=（2.5-1.7）mol=0.8mol、△n（B）=（2.4-1.4）mol=1.0mol、△n（C）=（1.2-0）mol=1.2mol、△n（D）=（0.8-0）mol=0.8mol，各物质的量的变化量之比等于其计量数之比，据此书写方程式；

（2）前2min内用A的浓度变化表示的化学反应速率；4min时，该反应达到平衡状态，反应速率之比等于其计量数之比；

（3）在2min时，各物质的物质的量不变，相同时间内物质的量变化量增大，说明加快反应速率；

（4）可逆反应达到平衡则，各物质的浓度不变，由此衍生的一些物理量也不变；

（5）A的转化率=，以此计算。

(1)根据图象知，A、B是反应物、C和D是生成物，反应达到平衡时，参加反应的物质的量变化量分别为：△n(A)=(2.51.7)mol=0.8mol、△n(B)=(2.41.4)mol=1.0mol、△n(C)=(1.20)mol=1.2mol、△n(D)=(0.80)mol=0.8mol，

各物质的量的变化量之比等于其计量数之比，所以A. B. C. D计量数之比=0.8mol:1.0mol:1.2mol:0.8mol=4:5:6:4，反应方程式为4A(g)+5B(g)6C(g)4D(g)，

故答案为：4A(g)+5B(g)6C(g)4D(g)；

(2)前2min内用A的浓度变化表示的化学反应速率 ；4min时，该反应达到平衡状态，反应速率之比等于其计量数之比，A. D的计量数相等，所以其反应速率相等，

故答案为：0.1mol/（Lmin）；=；

(3)在2min时，各物质的物质的量不变，相同时间内物质的量变化量增大，说明加快反应速率，降低温度反应速率减慢，只有加入催化剂能加快反应速率且瞬间各物质的物质的量不变，故答案选C；

（4）A 消耗5mol B的同时生成4molD，均表示正反应速率，无法证明反应达到平衡，故A错误；

B 反应速率4v（B） = 5v （D），没有说明反应速率为正反应速率还是逆反应速率，无法证明反应达到平衡，故B错误；

C 容器内D的浓度不再随时间而发生变化，则能证明反应达到平衡，故C正确；

D 正反应为压强增大的反应，容器内压强不再随时间而发生变化，则可证明反应达到平衡，故D正确；

E根据质量守恒定律可知，反应前后混合气体的质量不变，容器为恒容容器，混合气体体积不变，则混合气体的密度始终不变，则无法用密度变化判断反应是否达到平衡，故E错误；故答案选：CD。

（5）A的转化率=，故答案为：32%。