Question

11．向3L密闭容器中通入x mol气体 A和ymol气体B，在一定条件下发生反应；mA（g）+nB（g）?pC（g）+qD（g）已知：平均反应速率v_C=2v_A；反应4min时，A的浓度减少为原来的$\frac{1}{3}$倍，B的物质的量减少了x mol，有2x mol D生成．
回答下列问题：
（1）反应4min内，v_A=$\frac{x}{18}$ mol/（L•min），v_c=$\frac{x}{9}$ mol/（L•min）；
（2）化学方程式中，m=2、q=6；
（3）若6min时，反应达到平衡，D为2.4x mol，则B的转化率为$\frac{1.2x}{y}$×100%；
（4）如果其他条件不变，将容器的容积变为1L，进行同样的实验，则与上述反应比较：反应速率增大（填“增大”、“减小”或“不变”），理由是将容器的容积变为1L，相当于压强增大，反应速率增大；
（5）下列叙述不能说明该反应已达到化学平衡状态的是A．
A．混合气体密度不变 B．容器内压强不变
C．混合气体的平均相对分子质量不变
D．若只有B是有色气体，且容器内气体颜色深浅不变
E．各物质的质量分数不变．

Answer 1

分析 （1）反应4min时，A的浓度减少为原来的$\frac{1}{3}$倍，则A反应了原来的$\frac{2}{3}$倍，根据v_A=$\frac{△c}{△t}$，再根据v_C=2v_A计算v_C；
（2）根据个物质的转化量之比，由反应之比等于化学计量数之比得m、q的值；
（3）根据反应计量数由D计算出B的转化量，再算转化率；
（4）压强增大，反应速率加快；
（5）A．根据ρ=$\frac{m}{V}$； B．反应是个体积改变的反应，压强不变到达平衡；C．混合气体的平均相对分子质量不变=$\frac{m}{n}$；D．容器内气体颜色深浅与浓度有关E．平衡状态时各物质的质量分数不变．

解答 解：（1）反应4min时，A的浓度减少为原来的$\frac{1}{3}$倍，则A反应了原来的$\frac{2}{3}$倍，v_A=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{xmol}{3L}×\frac{2}{3}}{4min}$=$\frac{x}{18}$mol/（L•min），v_C=2v_A=2×$\frac{x}{18}$mol/（L•min）=$\frac{x}{9}$mol/（L•min）；
故答案为：$\frac{x}{18}$mol/（L•min）；$\frac{x}{9}$mol/（L•min）；
（2）由（1）知A反应$\frac{2}{3}$x，B的物质的量减少了x mol，C生成2×$\frac{2}{3}$x=$\frac{4}{3}$x，有2x mol D生成，则参与反应的物质的量之比为$\frac{2}{3}$x：x：$\frac{4}{3}$x：2x=2：3：4：6．反应为2A（g）+3B（g）?4C（g）+6D（g）；
故答案为：2；6；
（3）6min时，反应达到平衡，D为2.4x mol，则反应的B有$\frac{1}{2}$×2.4x=1.2x，则B的转化率为$\frac{1.2x}{y}$×100%；
故答案为：$\frac{1.2x}{y}$×100%；
（4）将容器的容积变为1L，相当于压强增大，则反应速率增大；
故答案为：增大；将容器的容积变为1L，相当于压强增大，反应速率增大；
（5）A．混合气体密度ρ=$\frac{m}{V}$，物质均为气体，气体总质量不变，恒容体积不变，密度始终不变，不能说明达到平衡状态，所以A不可以；
B．该反应是个体积增大的反应，恒容压强会增大，容器内压强不变时达到平衡状态，所以B可以；
C．混合气体的平均相对分子质量=$\frac{{m}_{总}}{{n}_{总}}$，总质量不变，总物质的量变大，平均相对分子质量变小，当不变时，说明达到平衡状态，所以C可以；
D．若只有B是有色气体，则气体颜色深浅与浓度有关，容器内气体颜色深浅不变时，说明B的浓度恒定，达到平衡，所以D可以；
E．达到平衡时各物质的浓度百分量恒定，各物质的质量分数不变，所以E可以；
故答案为：A．

点评 本题考查化学平衡的计算，涉及反应速率的计算、转化率的计算、反应速率、平衡移动的影响因素及化学平衡状态的判断，综合性较强，注重高考常考考点的考查，题目难度中等．