Question

某生用容积为2L的密闭容器做实验，进行如下反应：A（g）+2B（g）?C（g）+D（g），在不同温度下，D的物质的量n（D）和时间t的关系如图．试回答下列问题：

（1）800℃时，0-5min内，以B表示的平均反应速率为

 

．
（2）能判断该反应达到化学平衡状态的依据是

 

．
A．容器中压强不变B．混合气体中c（A）不变C．2v_正（B）=v_逆（D）D．c（A）=c（C）
（3）若最初加入1.0molA和2.2molB，利用图中数据计算800℃时的平衡常数K=

 

，该反应为

 

反应（填吸热或放热）
（4）800℃，某时刻测得体系中各物质的量为：n（A）=1.2mol，n（B）=2.0mol，n（C）=4.0mol，n（D）=2.0mol，则此时该反应向

 

方向进行（填“正反应”“逆反应”或“处于平衡状态”）．

Answer 1

考点：化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题

分析：（1）先根据v=

△n V

△t

计算D的反应速率，再根据同一化学反应中，各物质的反应速率之比等于其计量数之比计算B的反应速率；
（2）反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，可由此进行判断；
（3）先计算平衡时各物质的浓度，再根据平衡常数公式计算化学平衡常数，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，根据D物质的量的变化确定反应热；
（4）根据浓度商和化学平衡常数的相对大小判断，如果浓度商大于化学平衡常数，则反应向 正反应方向移动，如果浓度商小于化学平衡常数，则反应向逆反应方向移动．

解答： 解：（1）v（D）=

0.6mol 2L

5min

=0.06mol?L^-1?min^-1，
，该反应中，v（B）=2v（D）=0.12mol/（L．min），
故答案为：0.12mol/（L．min）；
（2）A．该反应是一个反应前后气体体积减小的可逆反应，当反应到达平衡状态时，容器中压强不变，所以能作为判断化学平衡的依据，故正确；
B．反应到达平衡状态时，混合气体中c（A）不变，故正确；
C．当v_正（B）=2v_逆（D）时，该反应达到平衡状态，故错误；
D．当c（A）=c（C）时，该反应不一定达到平衡状态，这样反应物浓度及转化率有关，故错误；
故选AB；
（3）若最初加入1.0molA和2.2molB，设参加反应的A为nmol，
                 A（g）+2B（g）?C（g）+D（g）
初始的量：（mol）  1.0    2.2       0     0 
反应的量：（mol）   n     2n        n      n
平衡的量：（mol）  1-n   2.2-2n     n      n
由图象可知平衡时D的物质的量为0.6mol，即n=0.6mol，则平衡时c（A）=

1-0.6

2

=0.2mol/L，c（B）=0.5mol/L，
c（C）=c（D）=

0.6mol

2L

=0.3mol/L，则K=

0.3×0.3

0.2×0．52

=1.8，
，升高温度，D的含量增大，说明平衡向正反应方向移动，则正反应是吸热反应，
故答案为：1.8；吸热；
（4）n（A）=1.2mol，n（B）=2.0mol，n（C）=4.0mol，n（D）=2.0mol，所以各物质的浓度分别为：c（A）=0.6mol/L，c（B）=1.0mol/L，c（C）=2mol/L，c（D）=1mol/L，
Q=

1×2

0.6×12

=3.33＞1.8，则平衡向逆反应方向移动，
故答案为：逆反应．

点评：本题涉及化学反应速率的计算、化学平衡状态的判断、化学平衡常数的计算等知识点，注意分析化学方程式的特征以及温度对平衡移动的影响．