Question

6．在一定条件下，在容积为2L的密闭容器中，将2mol气体M和3mol气体N混合，发生如下反应：2M（g）+3N（g）?Q（g）+3R（g），经2min达平衡，生成2.4molR．求：
（1）用M来表示该反应的化学反应速率是0.4mol/（L•min）；
（2）反应前后的压强比25：21；（提示：定容条件下，压强之比等于物质的量之比）
（3）N的转化率是80%；
（4）平衡时气体Q所占的体积分数为19%．
（5）说明反应达到平衡的标志是AC．
A．混合气体的压强  B．混合气体的密度
C．N的物质的量浓度  D．气体的总质量．

Answer 1

分析 经2min达平衡，生成2.4molR，则
        2M（g）+3N（g）?Q（g）+3R（g）
开始    2            3              0         0
转化  1.6           2.4           0.8     2.4
平衡   0.4           0.6          0.8      2.4 
（1）根据v=$\frac{△c}{△t}$计算用M来表示该反应的化学反应速率；
（2）根据定容条件下，压强之比等于物质的量之比反应前后的压强比；
（3）转化率=$\frac{转化量}{初始量}$×100%；
（4）相同条件下气体体积分数大于其物质的量分数；
（5）可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度、百分含量不变，据此进行解答．

解答 解：经2min达平衡，生成2.4molR，则
        2M（g）+3N（g）?Q（g）+3R（g）
开始    2            3              0         0
转化  1.6           2.4             0.8     2.4
平衡   0.4           0.6            0.8      2.4 
（1）用M来表示该反应的化学反应速率为：$\frac{\frac{1.6mol}{2L}}{2min}$=0.4mol/（L•min），
故答案为：0.4mol/（L•min）；
（2）反应前后的压强比为：$\frac{2+3}{0.4+0.6+0.8+2.4}$=25：21，
故答案为：25：21；
（3）N的转化率是：$\frac{2.4mol}{3mol}$×100%=80%，
故答案为：80%；
（4）平衡时气体Q所占的体积分数为：$\frac{0.8mol}{4.2mol}$×100%=19%，
故答案为：19%；
（5）对应可逆反应2M（g）+3N（g）?Q（g）+3R（g），
A．该反应为气体体积缩小的反应，压强为变量，若混合气体的压强不变，说明各组分的浓度不变，已经达到平衡状态，故A正确；
B．该反应后恰好都是气体，气体的总质量不变，容器容积不变，则混合气体的密度为定值，不能根据密度判断平衡状态，故B错误；
C．N的物质的量浓度不变时，说明正逆反应速率相等，该反应已经达到平衡状态，故C正确；
 D．气体的总质量为定值，不能据此判断平衡状态，故D错误；
故选AC．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握化学平衡三段法、反应速率计算等为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意物质的量与压强的关系，题目难度不大．