题目内容

3．T℃时，在容积为0.5L的密闭容器中发生某一反应，且测得不同时间容器中四种物质A、B、C、D的物质的量变化如图所示，已知：物质A、B、C均为气态，D为固态，正反应时吸热反应，根据要求回答下列问题：
（1）容器中反应的化学方程式为
2A+B?3C+D
（2）前2 min，v（A）=0.4mol•（min•L）-1．
（3）能说明该反应已达到平衡状态的是D．
A．混合气体的压强不变
B．混合气体的密度不变
C．消耗0.1mol的B同时生成0.1mol的D
D．B的物质的量不变
（4）T℃时，该反应的平衡常数K=1.69（保留小数点后两位）．
（5）反应达到平衡后，改变下列措施能使A的转化率增大的是C（填选项字母）．
A．只增加A的物质的量 B．移走一部分D
C．升高反应体系的温度 D．把容器的体积缩小一倍
（6）T℃时，容积为1 L的密闭容器中，起始时充入0.2 mol A、0.4 mol B、0.3 mol C、0.5 mol D，此时v（正）＜v（逆）（填“＞”“＜”或“=”）．

分析 （1）A、B的物质的量减少，为反应物；C、D的物质的量增加，为生成物，达到平衡时A、B、C、D改变的物质的量分别为0.4mol、0.2mol、0.6mol、0.2mol，则A、B、C、D的化学计量数之比0.4：0.2：0.6：0.2=2：1：3：1，故反应的化学方程式为：2A+B?3C+D；
（2）根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（A）；
（3）可逆反应到达平衡时，同种物质的正逆速率相等且保持不变，各组分的浓度、含量保持不变，由此衍生的其它一些量不变，判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不再变化说明到达平衡；
（4）反应前后气体的物质的量不变，用物质的量代替浓度代入K=$\frac{{c}^{3}（C）}{{c}^{2}（A）×c（B）}$计算平衡常数；
（5）正反应为气体体积不变的吸热反应，改变条件使A的转化率增大，应使平衡正向移动，但不能只增大A的浓度，D为固体，D的物质的量变化不影响平衡移动，可以是升高温度、移走C、或增大B的浓度；
（6）计算此时浓度商Qc，若Qc=K，处于平衡状态，若Qc＜K，反应向正反应进行，若Qc＞K，反应向逆反应进行．

解答 解：（1）A、B的物质的量减少，为反应物；C、D的物质的量增加，为生成物，达到平衡时，△n（A）=0.8mol-0.4mol=0.4mol，△n（B）=1mol-0.0mol=0.2mol，△n（C）=0.6mol，△n（D）=0.2mol，则A、B、C、D的化学计量数之比为0.4：0.2：0.6：0.2=2：1：3：1，故反应的化学方程式为：2A+B?3C+D，
故答案为：2A+B?3C+D；
（2）前2 min，n（A）=0.8mol-0.4mol=0.4mol，则v（A）=$\frac{\frac{0.4mol}{0.5L}}{2min}$=0.4mol•（min•L）-1，
故答案为：0.2；
（3）A．反应前后混合气体物质的量不变，恒温恒容下，混合气体的压强始终不变，故A错误；
B．混合气体总质量不变，容器容积不变，混合气体的密度为定值，故B错误；
C．消耗0.1mol的B同时生成0.1mol的D，均表示正反应速率，反应始终按该比例关系进行，故C错误，
D．可逆反应得到平衡时，各组分的物质的量不变，B的物质的量不变说明反应到达平衡，故D正确，
故选：D；
（4）平衡时A为0.4mol、B为0.8mol、C为0.6mol，反应前后气体的物质的量不变，可以用物质的量代替浓度计算平衡常数，则K=$\frac{{c}^{3}（C）}{{c}^{2}（A）×c（B）}$=$\frac{0．{6}^{3}}{0．{4}^{2}×0.8}$=1.69，
故答案为：1.69；
（5）A．只增加A的物质的量，平衡虽然正向移动，但A的转化率减小，故A错误；
B．D为固体，移走一部分D，不影响平衡移动，故B错误；
C．正反应为吸热反应，升高反应体系的温度，平衡正向移动，A的转化率增大，故C正确；
D．把容器的体积缩小一倍，压强增大，反应前后气体体积不变，平衡不移动，故D错误，
故选：C；
（6）此时浓度商Qc=$\frac{0．{5}^{3}}{0．{2}^{2}×0.4}$=7.8＞K=1.69，故反应向逆反应进行，则v（正）＜v（逆），
故答案为：＜．

点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、化学平衡状态判断、平衡常数计算及应用等，注意对化学平衡常数的理解与应用．

练习册系列答案
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11．在中国古代，炼丹家以绿矾（FeSO4•7H2O为原料，放在炼丹炉中锻烧可制得绿矾油．绿矾油是一种无色粘稠液体，可用于除掉兵器上的铁锈．如图是2.78g绿矾隔绝空气受热分解时，所得固体产物的质量随温度变化的曲线．将加热产生的所有气体通入足量的BaCl2溶液．得自色沉淀1.16g．
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（3）以下是FeSO4•7H2O的实验室制备流理图．

根据题意完成下列填空：
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8．利用下列装置不能达到目的是（　　）
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计算：
（1）若将上述三种物质分别溶于足量的水形成1L溶液，则所得到的氯化钠、溴化钠和碘化钠三种溶液中溶质的物质的量浓度最大的是哪种？
（2）若将上述三种物质分别溶于足量的水形成1L溶液，滴入足量的硝酸银溶液，搅拌、过滤、洗涤、晾干，最终得到的沉淀的质量比上述三种物质的质量总和是大还是小？如果增大，则增大多少；如果减小，则减小多少？（用含a的代数式表示）

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（2）我国首创以铝­空气­海水电池作为能源的新型的海水标志灯，以海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流，只要把灯放入海水数分钟，就会发出耀眼的白光。则电源的负极材料是________，负极反应为___________；正极反应为_______________________。

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②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol·L－1·s－1

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④2s末，物质A的转化率为70%

A．①④ B．①④ C．②④ D．①③

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