Question

【题目】已知可逆反应：A(g)＋ B(s) 2C(g)＋ D(g) ΔH＝a kJ·mol－1,其中a>0.现在T℃下，向容积为2L的恒温容器中充入2molA和2molB发生反应。其中A的含量变化如下表所示：

时间/min	0	1	2	3	4	5	6
n (A)/mol	2	1.5	1.2	1.1	1.05	1.0	1.0

（1）从反应开始进行到反应进入平衡状态，物质C的平均反应速率V(c)=________，物质A的转化率为_____________。

（2）下列选项中能够证明该反应已经达到平衡状态的有__________

A.容器内气体密度保持不变 B.容器内压强保持不变

C.物质A、C、D的物质的量之比n(A):n(C):n(D) = 1:2:1

D.物质B的浓度保持不变 E.物质B的质量保持不变

（3）反应达到平衡后，下列措施能使A的转化率增大且使反应速率加快的是____(填符号)。

A.保持容积不变，充入He气 B.缩小容器体积以增大压强 C.增加B物质的含量

D.将C(g)从体系中分离 E.升高反应温度 F.向体系中再加入2molA物质

（4）T℃下，该反应的平衡常数K值为__________。若升高体系温度，K将_______（填“增大”“减小”或“不变”），理由是________________________________________。

（5）同一温度下，再次进行上述反应。起始时向相同的容器中加入1molA和1molB，某一时刻测得体系压强变化为初始时刻压强的2倍，则此时物质D的浓度C(D)=________；此时该反应V正________V逆（填“大于”“小于”或“等于”），理由是_________。

Answer 1

【答案】 0.2mol/(L·min) 50% ABE E K=1 增大 该反应为吸热反应，升温平衡正移，正反应限度增大，K增大 0.25mol/L 大于 在同一温度下平衡常数K仍为1，此时浓度商Q=0.25<1，说明反应未到平衡。K与Q

【解析】试题分析：向容积为2L的恒温容器中充入2molA和2molB发生反应A(g)＋ B(s) 2C(g)＋ D(g)　ΔH＝a kJ·mol－1，其中a>0，所以该反应为吸热反应。由题中信息可知，该反应在5min达到平衡状态，A、C、D的变化量分别为1mol、2mol、1mol，A、C、D的平衡量也分别为1mol、2mol、1mol，A、C、D的平衡浓度分别为0.5mo/Ll、1mol/L、0.5mol/L，A的转化率恰好为50%

（1）从反应开始进行到反应进入平衡状态，物质C的平均反应速率V(c)= 0.2mol/(L·min)，物质A的转化率为50%。

（2）A.反应过程中气体的质量增大，而体积不变，所以混合气体的密度在增大，当容器内气体密度保持不变时，说明反应达到了化学平衡状态； B.正反应是气体分子数增大的方向，所以当容器内压强保持不变时，说明达到平衡状态；C.物质A、C、D的物质的量之比n(A):n(C):n(D) = 1:2:1不能说明一定是平衡状态；D.物质B的浓度一直不变 ，不能说明 ；E.物质B的质量保持不变时，说明反应达到了化学平衡状态。综上所述，能够证明该反应已经达到平衡状态的有ABE。

（3）反应达到平衡后，A.保持容积不变，充入He气，反应速率不变，平衡不移动； B.缩小容器体积以增大压强，反应速率增大，平衡向逆反应方向移动，A的转化率减小；　　C.增加B物质的含量，B的浓度不变，反应速率不变、平衡不移动；D.将C(g)从体系中分离，平衡向正反应方向移动，但反应速率并没有增大；E.升高反应温度，化学反应速率增大，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大；F.向体系中再加入2molA物质，化学反应速率增大，但是A的转化率减小。综上所述，能使A的转化率增大且使反应速率加快的是E。

（4）T℃下，该反应的平衡常数K值为。若升高体系温度， K将增大，理由是该反应为吸热反应，升温平衡正移，正反应限度增大，K增大。

（5）同一温度下，再次进行上述反应。起始时向相同的容器中加入1molA和1molB，则A的起始浓度为0.5mol/L.设A的变化量为x，则B和C的变化量分别为2x和x.某一时刻测得体系压强变化为初始时刻压强的2倍，则有，解之得x=0.25，所以此时物质D的浓度C(D)= 0.25mol/L；此时该反应的浓度商Q=0.25<1，说明反应未到平衡，反应正在向正反应方向进行，所以V正大于V逆。