Question

10．某温度下，将2molA和3molB充入体积为2L的密闭容器中进行化学反应：A（g）+B（g）?C（g）+D（g）△H＞0，当反应进行到10min末达到平衡，此时测得C的物质的量为1.2mol．回答下列问题：
（1）0～10min内A的平均反应速率为0.06mol/（L．min）．
（2）反应达平衡时B的转化率为40%．
（3）在其他条件不变的情况下，将体积压缩到原来的1/2时，对反应产生的影响是D．
A．正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正方向移动
B．正、逆反应速率都不变，平衡不移动，各物质物质的量不变
C．正、逆反应速率都增大，平衡不移动，各物质浓度不变
D．正、逆反应速率都增大，平衡不移动，各物质物质的量不变
（4）可以证明恒温恒容条件下该可逆反应已达到平衡状态的是D．
A．单位时间内消耗1molA，同时生成1molC
B．混合气体的密度不随时间而改变
C．混合气体的平均摩尔质量不随时间而改变
D．A和C在混合气体中的体积分数之比不随时间而改变
（5）若在其他条件不变的情况下，采取下列措施反应达平衡C的百分含量不变的是ABD．
A．通入He气    B．使用催化剂    C．升高温度    D．再充入2molA和3molB
（6）若保持原温度和容器容积不变再向其中充入2molA和1molB，平衡常数将不变（填“增大”“减小”或“不变”），重新达到化学平衡状态时，此时平衡混合气体中C的体积分数为25%．

Answer 1

分析 某温度下，将2molA和3molB充入体积为2L的密闭容器中，当反应进行到10min末达到平衡，此时测得C的物质的量为1.2mol，则：
           A（g）+B（g）?C（g）+D（g）
起始量（mol）：2      3     0      0
变化量（mol）：1.2    1.2   1.2    1.2
平衡量（mol）：0.8    1.8   1.2    1.2
（1）根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（A）；
（2）B的转化率=$\frac{反应的B的物质的量}{B的起始物质的量}$×100%；
（3）在其他条件不变的情况下，将体积压缩到原来的$\frac{1}{2}$时，压强增大一倍，反应前后气体的体积不变，正逆反应增大相同倍数，平衡不移动；
（4）可能反应到达平衡时，同种物质的正逆速率相等，各组分的浓度、含量不变，由此衍生的其它一些物理量不变，判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不变化说明到达平衡；
（5）A．通入He气，反应混合物各组分浓度不变，平衡不移动；
 B．使用催化剂不影响平衡移动；
C．正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动；
D．再充入2molA和3molB等效在原平衡基础上压强增大一倍，反应前后气体的体积不变，平衡不移动；
（6）平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变；
再向容器内其中充入2molA和1molB，等效为开始充入4molA和4molB，反应前后气体的体积不变，用物质的量代替浓度代入K=$\frac{c（C）×c（D）}{c（A）×c（B）}$计算平衡常数，设平衡时C为xmol，表示出平衡时各组分物质的量，再结合平衡常数列方程计算解答．

解答 解：某温度下，将2molA和3molB充入体积为2L的密闭容器中，当反应进行到10min末达到平衡，此时测得C的物质的量为1.2mol，则：
           A（g）+B（g）?C（g）+D（g）
起始量（mol）：2    3      0      0
变化量（mol）：1.2  1.2    1.2    1.2
平衡量（mol）：0.8  1.8    1.2    1.2
（1）v（A）=$\frac{\frac{1.2mol}{2L}}{10min}$=0.06mol/（L．min），故答案为：0.06mol/（L．min）；
（2）平衡时B的转化率=$\frac{1.2mol}{3mol}$×100%=40%，故答案为：40%；
（3）在其他条件不变的情况下，将体积压缩到原来的$\frac{1}{2}$时，压强增大一倍，反应前后气体的体积不变，正逆反应增大相同倍数，平衡不移动，各物质物质的量不变，但浓度均加倍，
故选：D；
（4）A．单位时间内消耗1molA，同时生成1molC，均表示正反应速率，反应始终按该比例进行，故A错误；
B．混合气体总质量不变，容器容积不变，密度为定值，故B错误；
C．混合气体的总质量不变，总物质的量不变，平均摩尔质量始终不变，故C错误；
D．A和C在混合气体中的体积分数之比不随时间而改变说明到达平衡，故D正确，
故选：D；
（5）A．通入He气，反应混合物各组分浓度不变，平衡不移动，C的百分含量不变，故A符合；
B．使用催化剂加快反应速率，不影响平衡移动，C的百分含量不变，故B符合；
C．正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，C的百分含量增大，故C不符合；
D．再充入2molA和3molB等效在原平衡基础上压强增大一倍，反应前后气体的体积不变，平衡不移动，C的百分含量不变，故D符合，
故选：ABD；
（6）平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变；
再向容器内其中充入2molA和1molB，等效为开始充入4molA和4molB，反应前后气体的体积不变，用物质的量代替浓度计算K=$\frac{c（C）×c（D）}{c（A）×c（B）}$=$\frac{1.2×1.2}{0.8×1.8}$=1，设平衡时C为xmol，则：
            A（g）+B（g）?C（g）+D（g）
起始量（mol）：4     4      0      0
变化量（mol）：x     x      x      x 
平衡量（mol）：4-x   4-x    x      x
则$\frac{x×x}{（4-x）×（4-x）}$=1，解得x=2，则平衡时C的体积分数为$\frac{2mol}{4mol+4mol}$×100%=25%，
故答案为：25%．

点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、反应速率计算、平衡状态判断等，注意利用等效思想进行分析解答，理解等效平衡规律．