题目内容

某温度下,将2mol A和2.8mol B充入体积为2L的恒容密闭容器中,发生如下反应:aA(g)+B(g)?2C(g)+D(s),5min后达到平衡.平衡时A为1.6mol,放出的热量为Q.在t0时刻,若从平衡体系中分离出四分之一的混合气体,新平衡体系中c(A)为0.6mol/L.
(1)5min内用B表示该反应的化学反应速率为
 
.
(2)该温度下,此可逆反应的逆反应的平衡常数为
 
.
(3)a的值为
 
.
(4)下列说法一定能说明上述反应已达到平衡状态的是
 
.
①单位时间里每生成1molB的同时消耗了2mol的C
②D的物质的量不再变化
③混合气体的密度不再变化
④混合气体的平均相对分子质量不再变化
⑤体系的压强不再变化
(5)该温度下,某同学设计了以下实验,请在空格中填入热量(含Q的表达式表示)
起始
n(A)/mol
起始
n(B)/mol
起始
n(C)/mol
起始
n(D)/mol
达到平衡时放出(或吸收)的热量
01.68足量
 
考点:化学平衡的计算,化学平衡状态的判断
专题:化学平衡专题
分析:根据1.6molA算出平衡时A的浓度为0.8mol/L,分离出四分之一后,浓度变为0.6mol/L,说明平衡不移动,a=1,结合化学平衡三段式列式计算;
             A(g)+B(g)?2C(g)+D(s)
起始量(mol)  2     2.8     0       0
变化量(mol) 0.4    0.4     0.8    0.4
平衡量(mol) 1.6    2.4     0.8    0.4
(1)依据化学反应速率概念计算V=
△c
△t
计算;
(2)依据平衡常数概念计算,用生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积,逆反应的平衡常数和正反应的平衡常数成倒数;
(3)根据1.6molA算出平衡时A的浓度为0.8mol/L,分离出四分之一后,浓度变为0.6mol/L,说明平衡不移动,a=1;
(4)化学反应达到平衡状态的标志是正逆反应速率相同,个组分含量保持不变,分析选项;
(5)依据反应的A的物质的量=2mol-1.6mol=0.4mol,放出的热量为Q,起始量极值转化后相当于A为4mol,B为5.6mol,反应前后气体体积不变,所以和开始达到相同的平衡状态,则平衡后A的物质的量为1.6mol,结合热化学方程式电离关系计算得到反应吸收的热量.
解答: 解:根据1.6molA算出平衡时A的浓度为0.8mol/L,分离出四分之一后,浓度变为0.6mol/L,说明平衡不移动,a=1,
             A(g)+B(g)?2C(g)+D(s)
起始量(mol)  2     2.8     0       0
变化量(mol) 0.4    0.4     0.8    0.4
平衡量(mol) 1.6    2.4     0.8    0.4
(1)5min内用B表示该反应的化学反应速率=
0.4mol
2L
5min
=0.04mol/(L?min),故答案为:0.04mol/(L?min);
(2)K=
(
0.8mol
2L
)2
1.6mol
2L
×
2.4mol
2L
=
1
6
,则逆反应的平衡常数为6,故答案为:6;
(3)某温度下,将2mol A和2.8mol B充入体积为2L的恒容密闭容器中,发生如下反应:aA(g)+B(g)?2C(g)+D(s),5min后达到平衡.平衡时A为1.6mol,根据1.6molA算出平衡时A的浓度为0.8mol/L,分离出四分之一后,浓度变为0.6mol/L,说明平衡不移动,a=1,故答案为:1;
(4)A(g)+B(g)?2C(g)+D(s),反应是气体体积不变的反应;
①单位时间里每生成1molB的同时消耗了2mol的C,说明反应逆向进行每半年说明反应达到平衡状态,故①错误;
②D的物质的量不再变化说明反应达到平衡状态,故②正确;
③反应前后气体质量分数改变,混合气体的密度不再变化,说明反应达到平衡状态,故③正确;
④反应前后气体质量改变,混合气体的平均相对分子质量不再变化说明反应达到平衡状态,故④正确;
⑤反应前后气体物质的量不变,体系的压强不再变化不能说明反应达到平衡状态,故⑤错误;
故答案为:②③④;
(5)反应的A的物质的量=2mol-1.6mol=0.4mol,放出的热量为Q,起始量极值转化后相当于A为4mol,B为5.6mol,反应前后气体体积不变,所以和开始起始量A未2mol,B为2.8mol达到相同的平衡状态,则平衡后A的物质的量为3.2mol,反应吸收热量=
3.2
0.4
×Q=8Q,
故答案为:8Q.
点评:本题考查了化学平衡三段式计算应用,平衡常数概念平衡标志的分析应用,等效平衡和热化学方程式实质理解是解题关键,题目难度中等.
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