Question

18．向2L密闭容器中通入a mol气体A和b mol气体B，在一定条件下发生反应：xA（g）+yB（g）?pC（g）+qD（g）
已知：平均反应速率v_C=$\frac{1}{2}$v_A；反应2min时，A的浓度减少了$\frac{1}{3}$，B的物质的量减少了$\frac{a}{2}$mol，有a mol D生成．
回答下列问题：
（1）反应2min内，v_A=$\frac{a}{12}$mol•L^-1•min^-1，v_B=$\frac{a}{8}$mol•L^-1•min^-1．
（2）化学方程式中，x=2、y=3、p=1、q=6．
（3）反应平衡时，D为2a mol，则B的转化率为$\frac{a}{b}$×100%．
（4）如果只升高反应温度，其他反应条件不变，平衡时D为1.5a mol，则该反应的△H＜0（填“＞”“＜”或“=”）．

Answer 1

分析 （1）列出三段式计算，依据依据化学反应速率是单位时间内物质浓度的变化计算得到；
（2）依据三段式结合变化量之比=化学方程式的系数之比计算判断；
（3）依据计算得到的系数和（1）三段式列式数据，计算转化率；
（4）依据平衡移动原理结合D物质的量变化，判断反应进行的方向，再判断正反应是吸热还是放热．

解答 解：（1）根据题干信息结合平衡三段式列式，A减少量和生成C的物质的量之比等于速率之比等于计量数之比，平均反应速率v_C=v_A/2，
                xA（g）+yB（g）?pC（g）+qD（g）
起始量（mol）   a        b        0       0
变化量（mol）   $\frac{1}{3}$a      $\frac{a}{2}$       $\frac{a}{6}$       a
平衡量（mol）   $\frac{2}{3}$a     b-$\frac{a}{2}$     $\frac{a}{6}$      a
用A表示的反应速率v_A=$\frac{\frac{\frac{a}{3}mol}{2L}}{2min}$=$\frac{a}{12}$mol•L^-1•min^-1
用B表示的反应速率v_B=$\frac{\frac{\frac{a}{2}mol}{2L}}{2min}$=$\frac{a}{8}$mol•L^-1•min^-1；
故答案为：$\frac{a}{12}$ mol•L^-1•min^-1；$\frac{a}{8}$mol•L^-1•min^-1；
（2）依据（1）的列式计算x：y：p：q=$\frac{a}{3}$：$\frac{a}{2}$：$\frac{a}{6}$：a=2：3：1：6，
x=2，y=3，p=1，q=6；
故答案为：2；3； 1； 6；
（3）反应平衡时，D为 2amol，则a=2amol，则B的转化率为=$\frac{\frac{a}{2}}{b}$×100%=$\frac{a}{b}$×100%=$\frac{a}{b}$×100%，故答案为：$\frac{a}{b}$×100%；
（4）依据（3）的平衡物质的量，如果只升高反应温度，其他反应条件不变，平衡时D为 1.5a mol，说明升温平衡逆向进行，逆向是吸热反应，正向是放热反应，△H＜0；
故答案为：＜．

点评 本题考查了化学反应速率的计算判断，化学平衡影响因素的分析理解，三段式计算的应用，物质转化率的计算，掌握化学平衡的基础是解题关键，题目难度中等