Question

14．300℃時，將2mol A和2mol B兩種氣體混合加入2L密閉容器中，發(fā)生反應3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g）△H，2min末反應達到平衡，生成0.8mol D．
（1）在2min末，A的平衡濃度為0.4mol/L，B的轉(zhuǎn)化率為20%，0-2min內(nèi)D的平均反應速率為0.2mol/（L．min）．
（2）該反應的平衡常數(shù)表達式為K=$\frac{{c}^{2}（C）×{c}^{2}（D）}{{c}^{3}（A）×c（B）}$．該溫度下化學平衡常數(shù)數(shù)值K₁=0.5．已知350℃時K₂=1，則△H＞（填“＞”或“＜”）0．
（3）300℃時，將該反應容器體積壓縮為1L，則A的轉(zhuǎn)化率不變（填“增大”、“減小”或“不變”），原因是不變；反應前后氣體體積不變，壓強不影響平衡移動．若該條件下平衡常數(shù)為K₃，則K₃=（填“＜”、“＞”或“=”）K₁，原因是平衡常數(shù)只受溫度影響，溫度相同，則平衡常數(shù)相同．
（4）判斷該反應是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是B
A．容器中壓強不變  B．混合氣體中c（A）不變   C．v（A）=v（C）   D．混合氣體密度不變．

Answer 1

分析 將2mol A和2mol B兩種氣體混合加入2L密閉容器中，2min末反應達到平衡，生成0.8mol D，則：
           3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g）
開始（mol）：2      2      0       0
變化（mol）：1.2    0.4    0.8     0.8
平衡（mol）：0.8    1.6    0.8     0.8
（1）根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計算A的平衡濃度，B的轉(zhuǎn)化率=$\frac{參加反應B的物質(zhì)的量}{B的起始物質(zhì)的量}$×100%，根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算v（D）；
（2）平衡常數(shù)表達式K=$\frac{{c}^{2}（C）×{c}^{2}（D）}{{c}^{3}（A）×c（B）}$，計算各物質(zhì)的平衡濃度，代入平衡常數(shù)表達式計算；根據(jù)平衡常數(shù)的相對大小可判斷溫度對平衡移動的影響；
（3）將該反應容器體積壓縮為1L，壓強增大一倍，反應前后氣體體積不變，壓強不影響平衡移動；平衡常數(shù)只受溫度影響，溫度相同，則平衡常數(shù)相同；
（4）可逆反應到達平衡時，正逆反應速率相對，各組分的含量、濃度不變，由此衍生的其它一些物理量不變，判斷平衡的物理量應隨反應進行發(fā)生變化，該物理量由變化到不變化說明到達平衡．

解答 解：將2mol A和2mol B兩種氣體混合加入2L密閉容器中，2min末反應達到平衡，生成0.8mol D，則：
           3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g）
開始（mol）：2      2      0       0
變化（mol）：1.2    0.4    0.8     0.8
平衡（mol）：0.8    1.6    0.8     0.8
（1）則A的平衡濃度為$\frac{0.8mol}{2L}$=0.4mol/L，B的轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.4mol}{2mol}$×100%=20%，v（D）=$\frac{\frac{0.8mol}{2L}}{2min}$=0.2mol/（L．min），
故答案為：0.4mol/；20%；0.2mol/（L．min）；
（2）平衡常數(shù)表達式K=$\frac{{c}^{2}（C）×{c}^{2}（D）}{{c}^{3}（A）×c（B）}$，該溫度下化學平衡常數(shù)數(shù)值K₁=$\frac{（\frac{0.8}{2}）^{2}×（\frac{0.8}{2}）^{2}}{（\frac{0.8}{2}）^{3}×\frac{1.6}{2}}$=0.5，已知350℃時K₂=1＞K₁=0.5，說明升高溫度，平衡向正反應方向移動，則△H＞0，
故答案為：$\frac{{c}^{2}（C）×{c}^{2}（D）}{{c}^{3}（A）×c（B）}$；0.5；＞；
（3）將該反應容器體積壓縮為1L，壓強增大一倍，反應前后氣體體積不變，壓強不影響平衡移動，則A的轉(zhuǎn)化率不變；
平衡常數(shù)只受溫度影響，溫度相同，則平衡常數(shù)相同，即K₃=K₁，
故答案為：不變；反應前后氣體體積不變，壓強不影響平衡移動；=；平衡常數(shù)只受溫度影響，溫度相同，則平衡常數(shù)相同；
（4）A．反應前后氣體的物質(zhì)的量不變，恒溫條件下容器中壓強始終不變，故A錯誤；
B．混合氣體中c（A）不變，說明反應到達平衡，故B正確；
C．A的消耗速率與C的消耗速率之比為3：2時，反應到達平衡，而v（A）=v（C）不能說明到達平衡，故C錯誤；
D．反應前后氣體的物質(zhì)的量不變，恒溫條件下混合氣體密度始終不變，故D錯誤，
故選：B．

點評 本題考查化學平衡的有關計算、反應速率計算、平衡常數(shù)計算、平衡狀態(tài)判斷、化學平衡影響因素等，難度中等，側(cè)重考查學生對基礎知識的理解掌握．