Question

19．某温度下，向2L恒容密闭容器中充入1.0mol A和1.0mol B，发生反应：A（g）+B（g）?C（g）经过一段时间后达到平衡．反应过程中测定的部分数据见表，下列说法正确的是（　　）

t/s	0	5	10	20	30
n（A）/mol	1.0	0.85	0.81	0.80	0.80

• A． 反应在前5 s的平均速率v（A）=0.03 mol•L^-1•s^-1
• B． 达到平衡时，B的转化率为80%
• C． 相同温度下，若起始时向容器中充入2.0 mol C，则达到平衡时C的浓度小于0.2 mol•L^-1
• D． 相同温度下，起始时向容器中充入0.20 mol A、0.20 mol B和1.0 mol C，反应达到平衡前v（正）＜v（逆）

Answer 1

分析 A．反应在前5 s的平均速率v（A）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$；
B．根据表中数据知，20s时该反应达到平衡状态，根据方程式知△n（A）=△n（B）=（1.0-0.80）mol=0.20mol，转化率=$\frac{反应的n（B）}{初始n（B）}$×100%；
C．温度相同化学平衡常数相同，根据化学平衡常数相等计算平衡时C的浓度；
D．可逆反应达到平衡状态时正逆反应速率相等．

解答 解：A．反应在前5 s的平均速率v（A）=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{（1.0-0.85）mol}{2L}}{5s}$=0.015 mol•L^-1•s^-1，故A错误；
B．根据表中数据知，20s时该反应达到平衡状态，根据方程式知△n（A）=△n（B）=（1.0-0.80）mol=0.20mol，转化率=$\frac{反应的n（B）}{初始n（B）}$×100%=$\frac{0.20mol}{1.0mol}$×100%=80%，故B正确；
C．充入1.0mol A和1.0mol B，平衡时n（A）=n（B）=0.80mol，生成n（C）=△n（A）=0.20mol，则c（A）=c（B）=$\frac{0.80mol}{2L}$=0.40mol/L，c（C）=$\frac{0.20mol}{2L}$=0.10mol/L，化学平衡常数K=$\frac{0.10}{0.40×0.40}$=0.625，
若起始时向容器中充入2.0 mol C，设剩余C的物质的量为xmol，
               A（g）+B（g）?C（g）
开始（mol） 0           0           2.0
反应（mol）2.0-x     2.0-x      2.0-x
平衡（mol）2.0-x     2.0-x     x
平衡时c（A）=c（B）=$\frac{2.0-x}{2}$mol/L、c（C）=$\frac{x}{2}$mol/L，
温度相同化学平衡常数相同，所以$\frac{\frac{x}{2}}{\frac{2.0-x}{2}×\frac{2.0-x}{2}}$=0.625，
x=1.6，
所以达到平衡时C的浓度=$\frac{1.6mol}{2L}$=0.8mol/L，故C错误；
D．可逆反应达到平衡状态时正逆反应速率相等，所以相同温度下，起始时向容器中充入0.20 mol A、0.20 mol B和1.0 mol C，反应达到平衡前v（正）=v（逆）且不等于0，故D错误；
故选B．

点评 本题考查化学平衡常数有关计算，侧重考查学生分析计算能力，明确化学平衡常数只与温度有关是解本题关键，注意化学平衡计算中三段式的灵活运用，题目难度中等，C选项是解答难点．