Question

9．某温度下，将2molA和3molB充入体积为2L的密闭容器中进行化学反应：A（g）+B（g）?2C（g）△H＜0，反应进行到10s时达到平衡，此时测得C的物质的量为2.4mol．回答下列问题：
（1）反应达平衡时B在平衡混合气体中的体积分数为36%；
（2）若反应温度升高，A的转化率减小；（填“增大”、“减小”或“不变”）
（3）该温度下该反应的平衡常数K=4；
（4）平衡后，其他条件不变的情况下，将体积压缩到原来的$\frac{1}{2}$时，对该反应产生的影响是CD；
A．正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动
B．正、逆反应速率都不变，平衡不移动，各物质物质的量不变
C．正、逆反应速率都增大，平衡不移动，B的物质的量浓度为1.8mol/L
D．正、逆反应速率都增大，平衡不移动，各物质的物质的量不变
（5）可以证明恒温恒容条件下该可逆反应已达到平衡状态的是C．
A．混合气体的密度不随时间而改变
B．混合气体的平均摩尔质量不随时间而改变
C．B和C在混合气体中的体积分数之比不随时间而改变
D．体系的压强不随时间而改变
（6）若维持容器体积和温度不变，某时刻测得A、B、C的浓度分别为1mol/L、3mol/L、2mol/L，则此时该反应的正反应速率大于逆反应速率．（填“大于”、“小于”或“等于”）

Answer 1

分析 （1）某温度下，A（g）+B（g）?2C（g）△H＜0
开始（mol）         2            3          0
反应（mol）         1.2        1.2         2.4
平衡（mol）         0.8        1.8        2.4
相同条件下气体的体积分数等于其物质的量分数=$\frac{平衡时n（B）}{平衡时总物质的量}$×100%；
（2）升高温度平衡向吸热方向移动；
（3）开始时c（A）=$\frac{2mol}{2L}$=1mol/L、c（B）=$\frac{3mol}{2L}$=1.5mol/L，平衡时c（C）=$\frac{2.4mol}{2L}$=1.2mol/L，
  某温度下，A（g）+B（g）?2C（g）△H＜0
开始浓度（mol/L）  1      1.5         0
反应浓度（mol/L）0.6      0.6       1.2
平衡浓度（mol/L）0.4     0.9        1.2
化学平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（C）}{c（A）．c（B）}$；
（4）平衡后，其他条件不变的情况下，将体积压缩到原来的$\frac{1}{2}$时，压强增大平衡不移动，但各物质的浓度增大为原来的2倍；
（5）可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等且反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变；
（6）先计算浓度商，根据浓度商与化学平衡常数相对大小确定反应方向，从而确定正逆反应速率相对大小．

解答 解：（1）某温度下，A（g）+B（g）?2C（g）△H＜0
开始（mol）         2            3          0
反应（mol）         1.2        1.2         2.4
平衡（mol）         0.8        1.8        2.4
相同条件下气体的体积分数等于其物质的量分数=$\frac{平衡时n（B）}{平衡时总物质的量}$×100%=$\frac{1.8mol}{（0.8+1.8+2.4）mol}$×100%=36%，
故答案为：36%；
（2）该反应的正反应是放热反应，升高温度平衡向吸热方向即逆反应方向移动，A的转化率减小，
故答案为：减小；
（3）开始时c（A）=$\frac{2mol}{2L}$=1mol/L、c（B）=$\frac{3mol}{2L}$=1.5mol/L，平衡时c（C）=$\frac{2.4mol}{2L}$=1.2mol/L，
  某温度下，A（g）+B（g）?2C（g）△H＜0
开始浓度（mol/L）  1      1.5         0
反应浓度（mol/L）0.6      0.6       1.2
平衡浓度（mol/L）0.4     0.9        1.2
化学平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（C）}{c（A）．c（B）}$=$\frac{1.2×1.2}{0.4×0.9}$=4，
故答案为：4；
（4）平衡后，其他条件不变的情况下，将体积压缩到原来的$\frac{1}{2}$时，压强增大平衡不移动，但各物质的浓度增大为原来的2倍，所以B物质浓度是1.8mol/L，但各物质的物质的量不变，故选CD；
（5）A．无论反应是否达到平衡状态，混合气体的密度始终不变，所以不能据此判断平衡状态，故A错误；
B．反应前后气体的物质的量不变、气体的质量不变，所以混合气体的平均摩尔质量始终不变，不能据此判断平衡状态，故B错误；
C．B和C在混合气体中的体积分数之比不随时间而改变时，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故C正确；
D．反应前后气体总物质的量不变，则体系的压强始终不变，不能据此判断平衡状态，故D错误；
故选C；
（6）该反应的浓度商=$\frac{2×2}{1×3}$=1.3＜4，平衡正向移动，则正反应速率大于逆反应速率，
故答案为：大于．

点评 本题考查化学平衡原理有关知识，涉及化学平衡计算、化学平衡状态判断、外界条件对化学平衡影响等知识点，侧重考查学生对基本概念的理解、掌握和运用，会根据浓度商与化学平衡常数关系确定反应方向，题目难度不大．