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15.在10L恒容密闭容器中充入A(g)和B(g),发生反应A(g)+B(g)?2C(g)+D(s),所得实验数据如下表,下列说法正确的是(  )
实验编号温度/℃起始时物质的量/mol平衡时物质的量/mol
n(A)n(B)n(C)
①7004.01.01.80
②8001.04.01.60
③8002.02.0a
④9001.01.0b
A.实验①中,若10min达到平衡,则v(D)=9.0×10-2mol/(L•min)
B.实验②中,该反应的平衡常数K=3.2
C.实验③中,达到平衡时A的转化率为60%
D.实验④中,达到平衡时,b<1.0

分析 A.达到平衡状态生成C物质的量为1.8mol,依据化学方程式计算得到生成D为0.9mol,反应速率=$\frac{△c}{△t}$;
B.依据化学平衡三行计算列式计算平衡浓度,平衡常数等于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得到;
C.实验②③是同温度下进行的反应,平衡常数不变,结合三行计算列式计算转化率;
D.①②数据分析可知温度升高C物质的量减小,说明正反应为放热反应,温度升高平衡逆向进行,若投入量在800°C进行计算得到b,然后升温平衡移动判断.

解答 解:A.达到平衡状态生成C物质的量为1.8mol,依据化学方程式计算得到生成D为0.9mol,反应速率=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{1.80mol}{10L}}{10min}$=0.018mol/L•min,故A错误;
B.依据化学平衡三行计算列式计算平衡浓度,
                A(g)+B(g)?2C(g)+D(s)
起始量(mol/L) 0.1    0.4      0       0
变化量(mol/L) 0.08   0.08     0.16   0.08
平衡量(mol/L) 0.02    0.32    0.16   0.08
K=$\frac{0.1{6}^{2}}{0.02×0.32}$=4,故B错误;
C.实验②③是同温度下进行的反应,平衡常数不变,依据化学平衡三行计算列式计算平衡浓度,
                      A(g)+B(g)?2C(g)+D(s)
起始量(mol/L)    0.2       0.2        0     
变化量(mol/L)    0.05a    0.05a       0.1a
平衡量(mol/L) 0.2-0.05a   0.2-0.05a  0.1a
K=$\frac{(0.1a)^{2}}{(0.2-0.05a)^{2}}$
a=2mol,实验③中,达到平衡时A的转化率=$\frac{0.05×2mol/L}{0.2mol/L}$=50%,
故C错误;
D.实验④中起始量和反应③比较减少了一倍,若在800°C,生成C的物质的量b=1mol,①②数据分析可知温度升高C物质的量减小,说明正反应为放热反应,实验④中温度升高平衡逆向进行,达到平衡时,b<1.0,故D正确;
故选D.

点评 本题考查了化学平衡、化学反应速率影响因素、化学平衡计算、数据分析判断等知识,掌握基础是解题关键,题目难度较大.

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