Question

在一定条件下，将3mol A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．下列判断错误的是（　　）

• A、x=1
• B、2min内A的反应速率为0.3mol?L^-1?min^-1
• C、B的转化率为50%
• D、若混合气体的平均相对分子质量不变，则表明该反应达到平衡状态

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：A、根据n=cV计算生成C的物质的量，结合D的物质的量，利用物质的量之比等于化学计量数之比计算x的值；
B、根据v=

△n V

△t

计算v（D），再利用速率之比等于化学计量数之比计算v（A）；
C、根据生成的D的物质的量，利用物质的量之比等于化学计量数之比计算参加反应的B的物质的量，再利用转化率定义计算；
D、反应前后质量不变，气体体积变化，则混合气体的平均相对分子质量始终在变．

解答： 解：平衡时生成的C的物质的量为0.2mol?L^-1×2L=0.4mol，物质的量之比等于化学计量数之比，故0.4mol：0.8mol=x：2，解得x=1，依据化学平衡三段式列式计算平衡浓度；         3A（g）+B（g）?C（g）+2D（g）．
起始量（mol/L）   1.5     0.5    0       0
变化量（mol/L）   0.6    0.2    0.2     0.4
平衡量（mol/L）  0.9     0.3    0.2     0.4
A、根据以上分析x=1，故A正确；
B、2min内生成0.8mol D，故2 min内D的反应速率v（D）=

0.8mol 2L

2min

=0.2 mol?（L?min）^-1，速率之比等于化学计量数之比，故v（A）=

3

2

v（D）=

3

2

×0.2 mol?（L?min）^-1=0.3 mol?（L?min）^-1，故B正确；
C、2min末该反应达到平衡，生成0.8mol D，由方程式3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g）可知，参加反应的B的物质的量为：0.8mol×

1

2

=0.4mol，故B的转化率为

0.4mol

1mol

×100%=40%，故C错误；
D、反应前后质量不变，气体体积变化，则混合气体的平均相对分子质量始终在变，若混合气体的平均相对分子质量不变，能说明反应达到平衡状态，故D正确；
故选C．

点评：本题考查化学平衡的有关计算、反应速率的有关计算、平衡状态的判断等，难度中等，注意平衡状态的判断，三段式列式计算是解题的基本方法．