题目内容
【题目】恒温恒容下,将2 mol A气体和4 mol B气体通入体积为2 L的密闭容器中发生如下反应:2A(g)+B(g) xC(g)+2D(s),2 min达平衡,测得平衡时A为1.2 mol ,C的浓度为0.8 mol·L-1。
(1)从开始反应至达到平衡状态,生成C的平均反应速率为________。
(2)x=________。
(3)A的转化率与B的转化率之比为________。
(4)下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是________。
A.压强不再变化
B.气体密度不再变化
C.气体的平均相对分子质量不再变
D.A的消耗速率与B的消耗速率之比为2:1
【答案】 0.4 mol/(L·min) 4 4:1 ABC
【解析】由题意得: 2A(g)+B(g) xC(g)+2D(s)
初始量(mol·L-1) 1 2 0 0
变化量(mol·L-1) 0.4 0.2 0.8 0,4
平衡量 (mol·L-1) 0.6 1.8 0.8 0.4
(1)从开始反应至达到平衡状态,生成C的平均反应速率为v=c/t=0.8 mol·L-1/2 min= 0.4 mol/(L·min);答案:0.4 mol/(L·min)。
(2) 根据上述浓度变化的比例关系得x=4
(3)因为转化率为变化量比初始量。A的转化率= 0.4mol·L-1/1 mol·L-1100=40; B的转化率=0.2mol·L-1/2 mol·L-1100=10,所以A的转化率与B的转化率之比为40:10=4:1;答案:4:1。
(4)A.该反应在密闭容器中进行,反应前后气体分子数不同,所以压强不变可以作为判断平衡的依据,故A正确;B.该反应前后气体体积是改变的反应,正反应进行过程中,由于产生了固体,气体的质量减小,所以正反应的气体的密度减小,当气体密度不变时可说明反应达到平衡状态,故选B项;
C.该反应是前后气体的分子数不同的反应,正反应气体的质量减小,所以正反应气体的平均相对分子质量减小,当气体的平均相对分子质量不变时,可说明反应达到平衡状态,故选C项;D.A的消耗速率与B的消耗速率之比始终是2:1,所以不能作为平衡的判据,故D错误。