Question

11．向3L密閉容器中通入x mol氣體 A和ymol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：平均反應(yīng)速率v_C=2v_A；反應(yīng)4min時，A的濃度減少為原來的$\frac{1}{3}$倍，B的物質(zhì)的量減少了x mol，有2x mol D生成．
回答下列問題：
（1）反應(yīng)4min內(nèi)，v_A=$\frac{x}{18}$ mol/（L•min），v_c=$\frac{x}{9}$ mol/（L•min）；
（2）化學(xué)方程式中，m=2、q=6；
（3）若6min時，反應(yīng)達到平衡，D為2.4x mol，則B的轉(zhuǎn)化率為$\frac{1.2x}{y}$×100%；
（4）如果其他條件不變，將容器的容積變?yōu)?L，進行同樣的實驗，則與上述反應(yīng)比較：反應(yīng)速率增大（填“增大”、“減小”或“不變”），理由是將容器的容積變?yōu)?L，相當于壓強增大，反應(yīng)速率增大；
（5）下列敘述不能說明該反應(yīng)已達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是A．
A．混合氣體密度不變 B．容器內(nèi)壓強不變
C．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
D．若只有B是有色氣體，且容器內(nèi)氣體顏色深淺不變
E．各物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)不變．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)4min時，A的濃度減少為原來的$\frac{1}{3}$倍，則A反應(yīng)了原來的$\frac{2}{3}$倍，根據(jù)v_A=$\frac{△c}{△t}$，再根據(jù)v_C=2v_A計算v_C；
（2）根據(jù)個物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量之比，由反應(yīng)之比等于化學(xué)計量數(shù)之比得m、q的值；
（3）根據(jù)反應(yīng)計量數(shù)由D計算出B的轉(zhuǎn)化量，再算轉(zhuǎn)化率；
（4）壓強增大，反應(yīng)速率加快；
（5）A．根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$； B．反應(yīng)是個體積改變的反應(yīng)，壓強不變到達平衡；C．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變=$\frac{m}{n}$；D．容器內(nèi)氣體顏色深淺與濃度有關(guān)E．平衡狀態(tài)時各物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)不變．

解答 解：（1）反應(yīng)4min時，A的濃度減少為原來的$\frac{1}{3}$倍，則A反應(yīng)了原來的$\frac{2}{3}$倍，v_A=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{xmol}{3L}×\frac{2}{3}}{4min}$=$\frac{x}{18}$mol/（L•min），v_C=2v_A=2×$\frac{x}{18}$mol/（L•min）=$\frac{x}{9}$mol/（L•min）；
故答案為：$\frac{x}{18}$mol/（L•min）；$\frac{x}{9}$mol/（L•min）；
（2）由（1）知A反應(yīng)$\frac{2}{3}$x，B的物質(zhì)的量減少了x mol，C生成2×$\frac{2}{3}$x=$\frac{4}{3}$x，有2x mol D生成，則參與反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為$\frac{2}{3}$x：x：$\frac{4}{3}$x：2x=2：3：4：6．反應(yīng)為2A（g）+3B（g）?4C（g）+6D（g）；
故答案為：2；6；
（3）6min時，反應(yīng)達到平衡，D為2.4x mol，則反應(yīng)的B有$\frac{1}{2}$×2.4x=1.2x，則B的轉(zhuǎn)化率為$\frac{1.2x}{y}$×100%；
故答案為：$\frac{1.2x}{y}$×100%；
（4）將容器的容積變?yōu)?L，相當于壓強增大，則反應(yīng)速率增大；
故答案為：增大；將容器的容積變?yōu)?L，相當于壓強增大，反應(yīng)速率增大；
（5）A．混合氣體密度ρ=$\frac{m}{V}$，物質(zhì)均為氣體，氣體總質(zhì)量不變，恒容體積不變，密度始終不變，不能說明達到平衡狀態(tài)，所以A不可以；
B．該反應(yīng)是個體積增大的反應(yīng)，恒容壓強會增大，容器內(nèi)壓強不變時達到平衡狀態(tài)，所以B可以；
C．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量=$\frac{{m}_{總}}{{n}_{總}}$，總質(zhì)量不變，總物質(zhì)的量變大，平均相對分子質(zhì)量變小，當不變時，說明達到平衡狀態(tài)，所以C可以；
D．若只有B是有色氣體，則氣體顏色深淺與濃度有關(guān)，容器內(nèi)氣體顏色深淺不變時，說明B的濃度恒定，達到平衡，所以D可以；
E．達到平衡時各物質(zhì)的濃度百分量恒定，各物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)不變，所以E可以；
故答案為：A．

點評 本題考查化學(xué)平衡的計算，涉及反應(yīng)速率的計算、轉(zhuǎn)化率的計算、反應(yīng)速率、平衡移動的影響因素及化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷，綜合性較強，注重高考�？伎键c的考查，題目難度中等．