Question

12．向2L密闭容器中通入amol 气体 A和bmol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）=1/2V（A）；反应2min 时，A的浓度减少了1/3，B的物质的量减少了a/2 mol，有a mol D生成．回答下列问题：
（1）反应2min内，A的平均反应速率是$\frac{a}{12}$ mol•L^-1•min^-1；
（2）原化学方程式中，化学计量数是：
2A（g）+3B（g）1C（g）+6D（g）
（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“=”）
（5）如果其他条件不变，将容器的容积变为1L，进行同样的实验，则与上述反应比较：
①反应速率增大，理由是体积减小，反应物的浓度增大，因而使反应速率增大；
②平衡时反应物的转化率减小 （填“增大”、“减小”或“不变”），理由是体积减小，气体的压强增大，平衡向气体分子数少的方向（即逆反应方向）移动，因而使反应物转化率减小．

Answer 1

分析 （1）列出三段式计算，化学反应速率是单位时间内物质浓度的变化计算得到；
（2）变化量之比=化学方程式的系数之比计算得到；
（3）反应平衡时，D为 2amol，则a=2amol，计算得到B的转化率；
（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；
（5）体积变小压强增大速率增大，平衡逆向进行．

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=$\frac{\frac{\frac{1}{3}amol}{2L}}{2min}$=$\frac{a}{12}$mol•L^-1•min^-1
故答案为：$\frac{a}{12}$ 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%，
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：＜；
（5）如果其他条件不变，将容器的容积变为 1L；是体积缩小的变化；压强增大，反应速率增大，反应是：2A（g）+3B（g）?C（g）+6D（g）
①体积减小，压强增大，物质的浓度增大，反应速率增大；反应向气体体积减小的反应方向进行；
②将容器的容积变为 1L，压强增大，反应速率增大，平衡向气体体积减小的反应方向进行，即向逆向进行，反应物转化率减小；
故答案为：减小；体积减小，气体的压强增大，平衡向气体分子数少的方向（即逆反应方向）移动，因而使反应物转化率减小．

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．