题目内容

【题目】一定温度下,将3molA气体和1molB气体通入一容积固定为2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) xC(g),请填写下列空白:

(1)反应1min时测得剩余1.8molAC的浓度为0.4mol/L,则1min内,B的平均反应速率为_______;x为______

(2)若反应经2min达到平衡,平衡时C的浓度______0.8mol/(填大于,小于或等于”)

(3)若已知达平衡时,该容器内混合气体总压强为P,混合气体起始压强为P0.请用P0P来表示达平衡时反应物A的转化率a(A)______%

(4)能够说明该反应达到平衡的标志是__________

A .容器内混合气体的密度保持不变

B. v(A)=3v(B)

C .AB的浓度之比为3:1

D .单位时间内消耗3n molA的同时生成n molB

E.体系的温度不再变化

【答案】0.2mol·L-1·min-1 2 小于 D

【解析】

1)直接利用浓度来列三段式,将x当已知来用;

2)因从反应开始投料,所以正向反应速率越来越小;

3)利用在相同的温度和体积下,气体的压强之比等于物质的量之比列式计算;

4)利用“正、逆反应速率相等”和“变量不变”进行分析判断;

(1)利用三段式法进行计算:

3A(g) + B(g) xC(g)

起始c(mol/L) 1.5 0.5 0

转化(mol/L) 0.6 0.2 0.2x

1min后(mol/L) 0.9 0.3 0.2x

1min内,B的平均反应速率为: ,且据题给数据可知:0.2x=0.4mol/L,解得x=2;

(2) 因为从反应物开始投料,所以随着反应的进行,正反应速率不断减慢,同样是历时1min生成的C的量要比前1min少。由题给数据知,反应进行1min时,C的浓度为0.4mol/L,若反应继续进行至达到平衡再需1分钟,则平衡时C的浓度必小于0.8mol/L;

(3)设达到平衡时。转化的B为nmol,则

3A(g)+B(g) 2C(g)

起始(mol) 3 1 0

转化(mol) 3n n 2n

1min后(mol) 3-3n 1-n 2n

根据相同条件下,气体的压强之比等于其物质的量之比,即:,所以,则A的转化率为:

(4)A.因反应物和生成物均为气体,且容器的体积不变,所以气体的密度始终不变,所以气体密度不变不能作为平衡建立的判据,A项错误;

B.没有标示出用A、B表达的是正反应速率还是逆反应速率,所以无法依此比例判断是否达到平衡,B项错误;

C.平衡时是浓度不变,不是相等,也不是成比例,C项错误;

D.将生成的nmolB换算成生成3nmolA可以明显发现,单位时间内消耗3nmolA同时生成3nmolA,生成速率等于消耗速率,显然已达平衡,D项正确;

E.因为恒温,所以温度始终不变,温度不变就不能作为该反应达平衡的判断依据,E项错误。

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