Question

5．向2L密閉容器中通入a mol氣體A和b mol氣體B，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：mA（g）+nB（g）?pC（g）+qD（g）
已知：A為有色氣體；平均反應(yīng)速率v_C=$\frac{1}{2}$v_A；反應(yīng)2min時(shí)，A的濃度減少了原來的$\frac{1}{3}$，B的物質(zhì)的量減少了$\frac{a}{2}$ mol，有a mol D生成．
回答下列問題：
（1）反應(yīng)2min內(nèi)，v_A=$\frac{a}{12}$mol/（L•min），v_B=$\frac{a}{8}$mol/（L•min）．
（2）化學(xué)方程式中，m=2，n=3，p=1，q=6．
（3）反應(yīng)平衡時(shí)，D為2a mol，則B的平衡轉(zhuǎn)化率為$\frac{a}$．
（4）下列選項(xiàng)能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的有AEF
A．容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化
B．體系的密度不變
C．容器內(nèi)氣體的質(zhì)量不變
D．A，B，C，D的速率比恰好為其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比
E．混合氣體的顏色不再改變
F．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變
G．v_B（正）=v_C（逆）．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)2min 時(shí)，A的濃度減少了$\frac{1}{3}$，則△c（A）=$\frac{1}{3}$×$\frac{amol}{2L}$=$\frac{1}{6}$amol/L，再根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算用A、B表示的反應(yīng)速率；
（2）根據(jù)濃度據(jù)轉(zhuǎn)化之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比；
（3）根據(jù)方程式計(jì)算消耗B的物質(zhì)的量，B的轉(zhuǎn)化率=$\frac{B的轉(zhuǎn)化量}{B的初始量}$×100%計(jì)算．
（4）當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不再改變，由此衍生的一些物理量也不變，以此進(jìn)行判斷．

解答 解：（1）反應(yīng)2min 時(shí)，A的濃度減少了$\frac{1}{3}$，則△c（A）=$\frac{1}{3}$×$\frac{amol}{2L}$=$\frac{1}{6}$amol/L，則v（A）=$\frac{\frac{1}{6}mol/L}{2min}$=$\frac{a}{12}$（L•min）；B的物質(zhì)的量減少了$\frac{a}{2}$mol，則△c（B）=$\frac{\frac{a}{2}mol}{2L}$=$\frac{a}{4}$mol/L，v（B）=$\frac{\frac{a}{4}mol/L}{2min}$=$\frac{a}{8}$mol/（L•min）；
故答案為：$\frac{a}{12}$mol/（L•min）；$\frac{a}{8}$mol/（L•min）；
（2）根據(jù)（1），△c（A）=$\frac{1}{6}$amol/L，△c（B）=$\frac{a}{4}$mol/L，由題v_C=$\frac{1}{2}$v_A；則△c（C）=$\frac{1}{2}$△c（A）=$\frac{a}{12}$
mol/L，△c（C）=$\frac{amol}{2L}$=$\frac{a}{2}$mol/L，則m：n：p：q=$\frac{1}{6}$a：$\frac{1}{4}$a：$\frac{1}{12}$a：$\frac{1}{2}$a=2：3：1：6；
故答案為：m=2，n=3，p=1，q=6；
（3）反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，D為2amol，由方程式2A（g）+3B（g）=C（g）+6D（g）可知消耗的B為2amol×$\frac{3}{6}$=amol，故B的轉(zhuǎn)化率為$\frac{a}$；
故答案為：$\frac{a}$；
（4）A．反應(yīng)是一個(gè)前后系數(shù)和變化的反應(yīng)，當(dāng)容器內(nèi)的壓強(qiáng)保持不變，證明達(dá)到了平衡，故正確，
B．容器內(nèi)的密度=$\frac{m}{V}$，質(zhì)量守恒，V不變化，密度始終不變，所以當(dāng)密度不變，不一定平衡，故錯(cuò)誤；
C．容器內(nèi)氣體的質(zhì)量始終不變，不一定平衡，故錯(cuò)誤；
D．A，B，C，D的速率比始終為其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，不一定平衡，故錯(cuò)誤；
E．A為有色氣體，混合氣體的顏色不再改變，證明達(dá)到了平衡，故正確；
F．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量M=$\frac{m}{n}$，質(zhì)量守恒，n變化，所以當(dāng)M不變，證明達(dá)到了平衡，故正確；    
G．化學(xué)反應(yīng)速率之比等于系數(shù)之比，v_B（正）=v_C（逆）不能說明正逆反應(yīng)速率相等，故錯(cuò)誤；
故答案為：AEF．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算、反應(yīng)速率計(jì)算，題目難度中等，根據(jù)反應(yīng)速率關(guān)系以及物質(zhì)的量的轉(zhuǎn)化關(guān)系判斷反應(yīng)的化學(xué)方程式是解答該題的關(guān)鍵．