题目内容
在一固定容积为2L的密闭容器中加入2molA和3molB，保持温度为30℃，在催化剂存在的条件下进行下列反应：2A（g）+3B（g）?3C（g），2分钟达到平衡，生成1.5mol C，此时，平衡混合气中C的体积分数为ω1；若将温度升高到70℃后，其他条件均不变，当反应重新达到平衡时，C的物质的量为2.1mol，体积分数为ω2，请回答下列问题，
（1）该反应在30℃时平衡常数K1=
（2）该反应在30℃时平衡混合气中C的体积分数为ω1=
（3）该反应在70℃时平衡常数为K2，则 K1
（4）70℃时，若保持温度不变，在2L的密闭容器中加入4molA和6molB，当反应重新达到平衡时，C的体积分数为ω3，则ω3
（5）可以判断2A（g）+3B（g）?3C（g） 反应已经达到平衡的是
A．2v（B）=3v（A）
B．密闭容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变
D．混合气体的平均相对分子质量不再改变
E．n（A）：n（B）：n（C）=2：3：3．
（1）该反应在30℃时平衡常数K1=
4
4
，焓变△H＞
＞
0（填“＞”、“＜”或“=”）．（2）该反应在30℃时平衡混合气中C的体积分数为ω1=
37.5%
37.5%
；从反应开始到达到化学平衡状态时v（A）=0.25
0.25
mol/（L?min）（3）该反应在70℃时平衡常数为K2，则 K1
＜
＜
K2（填“＞”、“=”或“＜”）（4）70℃时，若保持温度不变，在2L的密闭容器中加入4molA和6molB，当反应重新达到平衡时，C的体积分数为ω3，则ω3
＞
＞
ω2 （填“＞”、“＜”或“=”）．（5）可以判断2A（g）+3B（g）?3C（g） 反应已经达到平衡的是
BD
BD
A．2v（B）=3v（A）
B．密闭容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变
D．混合气体的平均相对分子质量不再改变
E．n（A）：n（B）：n（C）=2：3：3．
分析：（1）2min达平衡，平衡时C为1.5mol，据此利用三段式计算平衡时各组分的平衡浓度，代入平衡常数表达式计算；
由题意可知，升高温度平衡时C的物质的量增大，说明升高温度平衡向正反应移动，故正反应为吸热反应；
（2）根据平衡时C的物质的量，利用差量法计算反应混合物减少的物质的量，进而计算平衡时反应混合物的总的物质的量，再根据体积分数定义计算；
根据v=
计算v（C），再利用速率之比等于化学计量数之比计算v（A）；
（3）升高温度平衡向正反应方向移动，说明温度越高平衡常数越大；
（4）等效为在70℃到达平衡的基础上压强增大一倍，平衡向正反应方向移动；
（5）化学反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变、含量不变，由此衍生的一些物理量也不变，据此结合选项判断．
由题意可知，升高温度平衡时C的物质的量增大，说明升高温度平衡向正反应移动，故正反应为吸热反应；
（2）根据平衡时C的物质的量，利用差量法计算反应混合物减少的物质的量，进而计算平衡时反应混合物的总的物质的量，再根据体积分数定义计算；
根据v=
| ||
| △t |
（3）升高温度平衡向正反应方向移动，说明温度越高平衡常数越大；
（4）等效为在70℃到达平衡的基础上压强增大一倍，平衡向正反应方向移动；
（5）化学反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变、含量不变，由此衍生的一些物理量也不变，据此结合选项判断．
解答：解：（1）2min达平衡，平衡时C为1.5mol，C的平衡浓度为
=0.75mol/L，则：
2A（g）+3B（g）?3C（g）
开始（mol/L）：1 1.5 0
变化（mol/L）：0.5 0.75 0.75
平衡（mol/L）：0.5 0.75 0.75
故30℃平衡常数k=
=4，
由题意可知，升高温度平衡时C的物质的量增大，说明升高温度平衡向正反应移动，故正反应为吸热反应，即△H＞0，
故答案为：4，＞；
（2）30℃时平衡时C的物质的量为1.5mol，则：
2A（g）+3B（g）?3C（g）物质的量减少△n
3 2
1.5mol 1mol
故平衡时反应混合物总的物质的量为2mol+3mol-1mol=4mol，C的体积分数ω1=
×100%=37.5%，
v（C）=
=0.375mol/（L?min），率之比等于化学计量数之比，所以v（A）=
v（C）=
×0.375mol/（L?min）=0.25mol/（L?min），故答案为：37.5%，0.25；
（3）升高温度平衡向正反应方向移动，说明温度越高平衡常数越大，故K1＜K2，故答案为：＜；
（4）等效为在70℃到达平衡的基础上压强增大一倍，平衡向正反应方向移动，C的体积分数增大，故ω3＞ω2，
故答案为：＞；
（5）A．未指明正逆速率，不能说明到达平衡，故A错误；
B．随反应进行，反应混合物的物质的量减小，压强降低，密闭容器中总压强不变，说明到达平衡，故B正确；
C．混合气体的总质量不变，容器的体积不变，容器中混合气体的密度始终不变，不能说明到达平衡，故C错误；
D．混合气体的总质量不变，随反应进行，反应混合物的物质的量减小，混合气体的平均相对分子质量减小，当混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明到达平衡，故D正确；
E．平衡时各组分的物质的量之比不一定等于化学计量数之比，与开始的物质的量及转化率有关，当n（A）：n（B）：n（C）=2：3：3，不能说明到达平衡，故E错误；
故答案为：BD．
| 1.5mol |
| 2L |
2A（g）+3B（g）?3C（g）
开始（mol/L）：1 1.5 0
变化（mol/L）：0.5 0.75 0.75
平衡（mol/L）：0.5 0.75 0.75
故30℃平衡常数k=
| 0.753 |
| 0．52×0.753 |
由题意可知，升高温度平衡时C的物质的量增大，说明升高温度平衡向正反应移动，故正反应为吸热反应，即△H＞0，
故答案为：4，＞；
（2）30℃时平衡时C的物质的量为1.5mol，则：
2A（g）+3B（g）?3C（g）物质的量减少△n
3 2
1.5mol 1mol
故平衡时反应混合物总的物质的量为2mol+3mol-1mol=4mol，C的体积分数ω1=
| 1.5mol |
| 4mol |
v（C）=
| ||
| 2min |
| 2 |
| 3 |
| 2 |
| 3 |
（3）升高温度平衡向正反应方向移动，说明温度越高平衡常数越大，故K1＜K2，故答案为：＜；
（4）等效为在70℃到达平衡的基础上压强增大一倍，平衡向正反应方向移动，C的体积分数增大，故ω3＞ω2，
故答案为：＞；
（5）A．未指明正逆速率，不能说明到达平衡，故A错误；
B．随反应进行，反应混合物的物质的量减小，压强降低，密闭容器中总压强不变，说明到达平衡，故B正确；
C．混合气体的总质量不变，容器的体积不变，容器中混合气体的密度始终不变，不能说明到达平衡，故C错误；
D．混合气体的总质量不变，随反应进行，反应混合物的物质的量减小，混合气体的平均相对分子质量减小，当混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明到达平衡，故D正确；
E．平衡时各组分的物质的量之比不一定等于化学计量数之比，与开始的物质的量及转化率有关，当n（A）：n（B）：n（C）=2：3：3，不能说明到达平衡，故E错误；
故答案为：BD．
点评：本题考查化学平衡的有关计算、化学平衡常数、平衡状态的判断、反应速率的计算等，题目综合性较大，难度中等，注意基础知识的理解掌握．
练习册系列答案
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| T/K | 298 | 398 | 498 |
| 平衡常数K | 51 | K1 | K2 |
①K1 K2（填写“＞”、“=”或“＜”）
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