Question

在一固定容积为2L的密闭容器中加入2molA和3molB，保持温度为30℃，在催化剂存在的条件下进行下列反应：2A（g）+3B（g）?3C（g），2分钟达到平衡，生成1.5molC，此时，平衡混合气中C的体积分数为ω₁；若将温度升高到70℃后，其他条件均不变，当反应重新达到平衡时，C的物质的量为2.1mol，体积分数为ω₂，请回答下列问题，
（1）该反应在30℃时平衡常数K₁=______，焓变△H______0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）该反应在30℃时平衡混合气中C的体积分数为ω₁=______；从反应开始到达到化学平衡状态时v（A）=______mol/（L?min）
（3）该反应在70℃时平衡常数为K₂，则K₁______K₂（填“＞”、“=”或“＜”）
（4）70℃时，若保持温度不变，在2L的密闭容器中加入4molA和6molB，当反应重新达到平衡时，C的体积分数为ω₃，则ω₃______ω₂（填“＞”、“＜”或“=”）．
（5）可以判断2A（g）+3B（g）?3C（g）反应已经达到平衡的是______
A．2v（B）=3v（A）
B．密闭容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变
D．混合气体的平均相对分子质量不再改变
E．n（A）：n（B）：n（C）=2：3：3．

Answer 1

（1）2min达平衡，平衡时C为1.5mol，C的平衡浓度为

1.5mol

2L

=0.75mol/L，则：
2A（g）+3B（g）?3C（g）
开始（mol/L）：1 1.50
变化（mol/L）：0.5 0.75 0.75
平衡（mol/L）：0.5 0.75 0.75
故30℃平衡常数k=

0.753

0．52×0.753

=4，
由题意可知，升高温度平衡时C的物质的量增大，说明升高温度平衡向正反应移动，故正反应为吸热反应，即△H＞0，
故答案为：4，＞；
（2）30℃时平衡时C的物质的量为1.5mol，则：
2A（g）+3B（g）?3C（g）物质的量减少△n
3 2
1.5mol 1mol
故平衡时反应混合物总的物质的量为2mol+3mol-1mol=4mol，C的体积分数ω₁=

1.5mol

4mol

×100%=37.5%，
v（C）=

1.5mol 2L

2min

=0.375mol/（L?min），率之比等于化学计量数之比，所以v（A）=

2

3

v（C）=

2

3

×0.375mol/（L?min）=0.25mol/（L?min），故答案为：37.5%，0.25；
（3）升高温度平衡向正反应方向移动，说明温度越高平衡常数越大，故K₁＜K₂，故答案为：＜；
（4）等效为在70℃到达平衡的基础上压强增大一倍，平衡向正反应方向移动，C的体积分数增大，故ω₃＞ω₂，
故答案为：＞；
（5）A．未指明正逆速率，不能说明到达平衡，故A错误；
B．随反应进行，反应混合物的物质的量减小，压强降低，密闭容器中总压强不变，说明到达平衡，故B正确；
C．混合气体的总质量不变，容器的体积不变，容器中混合气体的密度始终不变，不能说明到达平衡，故C错误；
D．混合气体的总质量不变，随反应进行，反应混合物的物质的量减小，混合气体的平均相对分子质量减小，当混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明到达平衡，故D正确；
E．平衡时各组分的物质的量之比不一定等于化学计量数之比，与开始的物质的量及转化率有关，当n（A）：n（B）：n（C）=2：3：3，不能说明到达平衡，故E错误；
故答案为：BD．