Question

在容积为2L的密闭容器中，进行反应：A（g）+2B（g）C（g）+D（g）
在不同温度下，D的物质的量n（D）和时间t的关系如图所示．试回答下列问题：
（1）800℃时，0-5min内，以B的浓度变化表示的平均反应速率为______．
（2）能判断该反应达到化学平衡状态的依据是______．
a．容器中压强不变
b．混合气体中c（A）不变
c．2v_正（B）=v_逆（D）
d．A、B、C、D四者共存
（3）该反应的正反应为______反应（填吸热或放热）；判断的理由是______．
（4）若最初加入1.0molA和2.2molB，利用图中数据计算800℃时的平衡常数K（要求有计算过程）．

Answer 1

（1）由图象可知，800℃时，0-5min内D的物质的量的变化为0.6mol，则参加反应的B的物质的量为1.2mol，则v（B）=

n V

t

=

1.2mol 2L

5min

=0.12mol?L^-1?min^-1，
故答案为：0.12mol?L^-1?min^-1；
（2）a．根据方程式可知，反应后气体的物质的量减小，压强减小，当容器中压强不变时，即是平衡状态，故a正确；
b．混合气体中c（A）不变时，则A的正逆反应速率相等，是平衡状态，故b正确；
c．不同物质表示反应速率时，正逆反应速率之比等于化学计量数之比是平衡状态，则v_正（B）=2v_逆（D）是平衡状态，故c错误；
d．当反应开始后，A、B、C、D四者共存，但平衡不一定达到平衡状态，故d错误；
故答案为：ab；
（3）由图象可知，800℃时D的物质的量大于700℃时D的物质的量，说明温度越高，D的物质的量越大，则升高温度平衡正移，所以正方向为吸热方向，
故答案为：吸热；温度高，D的含量大，依据勒夏特列原理，升温有利于吸热反应；
（4）若最初加入1.0molA和2.2molB，设参加反应的A为nmol，
A（g）+2B（g）?C（g）+D（g）
初始的量：（mol） 1.0 2.2 0 0
反应的量：（mol） n 2n n n
平衡的量：（mol）1-n 2.2-2n nn
由图象可知平衡时D的物质的量为0.6mol，即n=0.6mol，则平衡时c（A）=

1-n

V

=0.2mol/L，c（B）=

2.2-2n

V

=0.5mol/L，
c（C）=c（D）=

0.6mol

2L

=0.3mol/L，则K=

0.3×0.3

0.2×0．52

=1.8，
答：800℃时的平衡常数K为1.8．