Question

如圖，有甲、乙兩容器，甲體積可變，壓強不變，乙保持體積不變．向兩容器中分別充入1mol A，3mol B，此時兩容器體積均為0.5L，溫度為T℃，保持溫度不變發(fā)生反應：A（g）+3B（g）?xC（g）+2D（s），乙容器中反應經4min后測得n（A）=0.5mol，v（c）=0.5mol?L^-1?min^-1．
（1）化學方程式中x值為

2

，當增大反應物濃度時，平衡右移，k值

不變

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）下列選項中，能表明甲容器和乙容器中反應一定達到平衡狀態(tài)的是

ABD

A．混合氣體的總物質的量不隨時間改變  B．v_正（A）=3v_逆（B）
C．A、B的轉化率相等                D．物質D的質量不隨時間改變
（3）t min后甲容器中反應達平衡，測得C的濃度為2mol?L^-1，此時容器的體積為

400

mL，B的轉化率α_甲（B）為

40%

（4）乙容器中B的轉化率為α_乙（B）

＜

α_甲（B）（填“＞”、“＜”或“=”）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)v=

△n V

△t

計算v（A），利用速率之比等于化學計量數(shù)之比計算x；
化學平衡常數(shù)只受溫度影響，與濃度無關；
（2）根據(jù)化學平衡狀態(tài)的特征分析，當反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質的濃度、質量、體積分數(shù)以及百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化．
（3）乙容器中反應經4min后測得n（A）=0.5mol，v（c）=0.5mol?L^-1?min^-1，則v（A）=

1mol-0.5mol 0.5L

4min

=0.25mol?L^-1?min^-1，故x=2，甲體積可變，壓強不變溫度不變，則反應前后混合氣體的總濃度相等（單位體積內含有的混合氣體的物質的量相等），開始加入1molA、3molB，體積為0.5L，開始混合氣體的總濃度為

1mol+3mol

0.5L

=8mol/L．平衡后C的濃度為2mol/L，則平衡時A、B的總的濃度為8mol/L-2mol/L=6mol/L，由于開始加入1molA、3molB，且A與B按1：3反應，所以平衡時A與B的濃度比為1：3，所以平衡時c（A）=

1

4

×6mol/L=1.5mol/L，c（B）=6mol/L-1.5mol/L=4.5mol/L，計算A、B的濃度，令生成C為nmol，利用三段式表示出各組分物質的量變化、平衡時各組分的物質的量，根據(jù)A、C的濃度關系列方程計算n的值，根據(jù)V=

n

c

計算反應后體積，根據(jù)轉化率等于計算B的轉化率；
（4）由反應可知，反應前后氣體體積減小，所以乙壓強減小，甲壓強不變，壓強增大平衡向體積減小的方向移動，即向正反應移動，據(jù)此判斷轉化率．

解答：解：（1）乙容器中反應經4min后測得n（A）=0.5mol，v（c）=0.5mol?L^-1?min^-1，則v（A）=

1mol-0.5mol 0.5L

4min

=0.25mol?L^-1?min^-1，1：x=0.25mol?L^-1?min^-1：0.5mol?L^-1?min^-1故，故x=2，
化學平衡常數(shù)只受溫度影響，與濃度無關，故增大反應物濃度時，k值不變，
故答案為：2；不變；
（2）A．反應有固體生成，所以隨反應進行氣體的質量減小，混合氣體的總質量不隨時間改變，說明到達平衡，故A正確；
B．不同物質表示正逆反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，說明反應到達平衡．v_正（A）=3v_逆（B），則v_正（A）：v_逆（B）=1：3，等于化學計量數(shù)之比1：3，說明到達平衡，故B正確；
C．開始向兩容器中分別充入1molA、3molB，且A與B按1：3反應，無論是否到達平衡A、B的轉化率自始至終都相等，故C錯誤；                
D．隨反應進行氣體的質量減小，物質D質量增大，物質D的質量不隨時間改變，說明到達平衡，故D正確．
故選：ABD；
（3）甲體積可變，壓強溫度不變，則反應前后混合氣體的總濃度相等（單位體積內含有的混合氣體的物質的量相等），開始加入1molA、3molB，體積為0.5L，開始混合氣體的總濃度為

1mol+3mol

0.5L

=8mol/L．
平衡后C的濃度為2mol/L，則平衡時A、B的總的濃度為8mol/L-2mol/L=6mol/L，由于開始加入1molA、3molB，且A與B按1：3反應，所以平衡時A與B的濃度比為1：3，所以平衡時c（A）=

1

4

×6mol/L=1.5mol/L，c（B）=6mol/L-1.5mol/L=4.5mol/L，
令生成C為nmol，則：
           A（g）+3B（g）?2C（g）+D（s）
開始（mol）：1       3       0      
變化（mol）：n       3n      2n      
平衡（mol）：1-n    3-3n     2n
所以（1-n）：2n=1.5mol/L：2mol/L，解得n=0.4，
故平衡后甲的體積為

0.4mol×2

2mol/L

=0.4L=400mL，
所以B的轉化率α_甲（B）=

3×0.4mol

3mol

×100%=40%，
故答案為：400；40%；
（3）乙壓強減小，甲壓強不變，甲比乙壓強大，反應前后氣體體積減小，甲比乙壓強大，壓強增大平衡向體積減小的方向移動，即向正反應移動，所以甲中B的轉化率比乙中的大，即α_乙（B）＜α_甲（B），故答案為：＜．

點評：本題考查化學平衡的有關計算、影響平衡想因素、平衡狀態(tài)判斷等，難度中等，（3）為易錯點，確定反應前后混合氣體總的物質的量濃度不變是關鍵．