Question

8．已知可逆反應(yīng)：aA（g）+bB（g）?cC（g）+dD（g），其中a，b，c，d為最簡整數(shù)．
（1）在密閉容器中將等物質(zhì)的量的A、B、C、D四種氣體混合，發(fā)生上述反應(yīng)，當反應(yīng)進行一段時間后測得A減少了n mol，B減少了$\frac{n}{2}$mol，C增加了$\frac{n}{2}$mol，D增加了$\frac{3n}{2}$mol，此時反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)，則a=2，b=1，c=1，d=3．
（2）取1mol A和2 molB置于2L密閉容器中，在一定條件下發(fā)生上述反應(yīng)，5min后測得容器內(nèi)D的濃度為0.3mol•L^-1，5min末B的物質(zhì)的量為1.8mol，這段時間內(nèi)C的平均反應(yīng)速率為0.02mol/（L．min）．
（3）若該反應(yīng)在恒溫恒容條件下進行，則可作為判斷該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志是②④（填序號）
①消耗a mol A，同時生產(chǎn)d mol D；
②D的百分含量保持不變；
③容器內(nèi)氣體的密度不再發(fā)生改變；
④v_正（A）=$\frac{a}{c}$×v_逆（C）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)同一化學(xué)反應(yīng)的同一時間段內(nèi)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化量之比等于其化學(xué)計量數(shù)之比；
（2）濃度變化量之比等于其化學(xué)計量數(shù)之比，根據(jù)D的濃度變化量計算B、C濃度變化量，根據(jù)△n=△c×V計算△n（B），進而計算5min末B的物質(zhì)的量；根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算v（C）；
（3）反應(yīng)到達平衡時，同種物質(zhì)表示的正、逆速率相等（不同物質(zhì)表示的正、逆速率之比等于其化學(xué)計量之比），各組分的濃度、含量不變，由此衍生的一些其它量不變，選擇判斷平衡的物理量應(yīng)隨時間變化，該物理量由變化到不變化說明到達平衡，自始至終不變的物理量不能說明到達平衡．

解答 解：（1）同一化學(xué)反應(yīng)的同一時間段內(nèi)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化量之比等于其化學(xué)計量數(shù)之比，則：a：b：c：d=n mol：$\frac{n}{2}$mol：$\frac{n}{2}$mol：$\frac{3n}{2}$mol=2：1：1：3，故a=2、b=1、c=1、d=3，
故答案為：2；1；1；3；
（2）5min后測得容器內(nèi)D的濃度為0.3mol•L^-1，則：△c（B）=$\frac{1}{3}$△c（D）=$\frac{1}{3}$×0.3mol/L=0.1mol/L，故△n（B）=△c×V=0.1mol/L×2L=0.2mol，故5min末B的物質(zhì)的量為2mol-0.2mol=1.8mol；
△c（C）=$\frac{1}{3}$△c（D）=$\frac{1}{3}$×0.3mol/L=0.1mol/L，故v（C）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.1mol/L}{5min}$=0.02mol/（L．min），
故答案為：1.8mol；0.02mol/（L．min）；
（3）①消耗a mol A，同時生產(chǎn)d mol D，均表示正反應(yīng)速率，反應(yīng)自始至終都按此比例進行，不能說明得到平衡，故錯誤；
②隨反應(yīng)進行D的含量增大，D的百分含量保持不變，說明反應(yīng)到達平衡，故正確；
③混合氣體總質(zhì)量不變，容器容積不變，容器內(nèi)氣體的密度始終不變，不能說明到達平衡，故錯誤；
④v_正（A）=$\frac{a}{c}$×v_逆（C）即v_正（A）：v_逆（C）=a：c，反應(yīng)到達平衡，故正確，
故選：②④．

點評 本題考查化學(xué)平衡計算、反應(yīng)速率計算、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷，難度不大，注意選擇判斷平衡的物理量應(yīng)隨時間變化，該物理量由變化到不變化說明到達平衡．