Question

在一定条件下，将3mol A和1mol B两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（S）．2min末该反应达到平衡，生成0.8mol D，并测得C的浓度为0.2mol?L^-1．下列判断错误的是（　　）

• A、x=1
• B、平衡时B与C的浓度之比为3：2
• C、A与B的转化率相等，均为40%
• D、由体系中混合气体的密度不变，不能判断该反应已达到平衡状态

Answer 1

分析：依据化学平衡的三段式计算进行分析，结合题中各量列式计算判断；
A、利用物质的量之比等于化学计量数之比计算x的值；
B、根据平衡浓度求出比值；
C、利用转化率定义计算；
D、容器的容积不变，混合气体的质量减少，密度减少．

解答：解：平衡时C的浓度为0.2mol?L^-1，C的物质的量为0.2mol?L^-1×2L=0.4mol，
             3A（g）+B（g） xC（g）+2D（g）
起始量（mol）  3       1            0       0
变化量（mol） 1.2     0.4          0.4    0.8
平衡量（mol） 1.8     0.6          0.4     0.8
依据上式分析计算：
A、物质的量之比等于化学计量数之比，故0.4mol：0.8mol=x：2，解得x=1，故A正确；
B、平衡时B与C的浓度分别为

0.6mol

2L

，

0.4mol

2L

，两者浓度之比为3：2，故B正确；
C、A与B的转化率分别为

1.2mol

3mol

=40%，

0.4mol

1mol

=40%，两者相等，故C正确；
D、容器的容积不变，混合气体的质量减少，密度减少，故体系中混合气体的密度不变，不能判断该反应已达到平衡状态，故D错误；
故选D．

点评：本题考查化学平衡的有关计算、转化率的有关计算、平衡状态的判断等，难度中等，注意平衡状态的判断，选择判断的物理量应随反应发生变化，该物理量不再变化，说明到达平衡．