Question

14．在一定条件下，将3molA 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（g）．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．请填空：
①x=1，②B的转化率为40%．
③温度降低，K值增大，则正反应是放热（填“放热”或“吸热”）反应．
④能判断该反应达到平衡状态的依据是BC（填编号）
A、混合气体的密度不变
B、容器中的压强不再变化
C、生成D的反应速率是生成B的反应速率的2倍
D、单位时间内生成3molA，同时生成1molB
⑤在其他条件不变的情况下，将原容器体积扩大到4L，下列有关该体系的说法正确的是AD（填编号）
A、B的浓度减少
B、正反应速率加快，逆反应速率也加快
C、C的物质的量增加
D、重新平衡时$\frac{n（A）}{n（C）}$增大．

Answer 1

分析 ①计算出C的物质的量，利用C、D物质的量之比等于化学计量数之比求x；
②根据C求出转化的B的物质的量，利用转化率定义计算；
③温度降低，K值增大，说明平衡向正反应方向移动，降低温度向放热反应方向移动；
④可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等（同种物质）或正逆反应速率之比等于系数之比（不同物质），平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，由此衍生的一些物理量不变，以此分析；
⑤在其他条件不变的情况下，将原容器体积扩大到4L，3A（g）+B（g）?C（g）+2D（g），反应是气体体积减小的反应，压强减小平衡逆向进行；

解答 解：①平衡时，n（C）=2L×0.2mol•L^-1=0.4mol，
利用C、D物质的量之比等于化学计量数之比，则：
x：2=0.4mol：0.8mol，解得x=1，
故答案为：1；
②平衡时，n（C）=0.4mol，由方程式3A（g）+B（g）?C（g）+2D（g）可知，转化的B的物质的量n（B）=n（C）=0.4mol，所以B的转化率α=$\frac{0.4mol}{1mol}$×100%=40%．
故答案为；40%；
③温度降低，K值增大，说明平衡向正反应方向移动，降低温度向放热反应方向移动，所以正反应为放热反应．
故答案为：放热；
④A、反应混合物都为气体，根据质量守恒，混合气体的总质量不变，体积为定值，密度自始至终不变，不能说明到达平衡状态，故A错误；
B、反应为反应前后气体体积减小的反应，固定容积的密闭容器，容器中的压强不再变化，说明气体的总物质的量不再发生变化，说明到达平衡状态，故B正确；
C、生成D的反应速率表示正反应速率，生成B的反应速率表示逆反应速率，正逆反应速率之比等于系数之比（不同物质），说明达到平衡状态，故C正确；
D、都表示逆反应速率，自始至终都按2molA：1molB进行反应，不能说明到达平衡状态，故D错误；
故答案为：BC．
⑤在其他条件不变的情况下，将原容器体积扩大到4L，3A（g）+B（g）?C（g）+2D（g），反应是气体体积减小的反应，压强减小平衡逆向进行，
A、体积增大为原来的一倍，尽管平衡逆向进行，但体积变化为主，B的浓度减小，故A正确；
B、体积增大为原来的一倍，压强减小，正反应速率减小，逆反应速率也减小，故B错误；
C、平衡逆向进行C物质的量减小，故C错误；
D、体积增大为原来的一倍，压强减小，平衡逆向进行，重新平衡时$\frac{n（A）}{n（C）}$增大，故D正确；
故答案为：AD；

点评 本题考查了化学平衡影响因素分析，反应速率计算应用，当能用某个量来判断可逆反应达到了化学平衡状态时，该量应该具备的特点是：先变后不变（区分非平衡状态和平衡状态），要把握住这个特点来分析，这也要求我们在学习时要善于总结解题规律，题目难度中等．