Question

向一個(gè)容積為2L的恒溫容密閉容器中通入2molA，發(fā)生如下反應(yīng)：
2A（g）?-2B（g）+C（？），5min后反應(yīng)達(dá)到平衡，測(cè)得平衡后容器內(nèi)的壓強(qiáng)和開始時(shí)相同，B在混合氣體中所占的體積分?jǐn)?shù)是80%，反應(yīng)吸收的熱量是56Kj．請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）該溫度下，下列敘述可以說明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是

 

．
①V（A）=v（B）②v_正（A）=v_逆（B）
③A、B的物質(zhì)的量相等④C的物質(zhì)的量不再變化
⑤混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化⑥混合氣體的密度不再變化
⑦混合氣體的總物質(zhì)的量不再變化
（2）該溫度下，此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為

 

，5min內(nèi)用A表示的化學(xué)反應(yīng)速率為

 

．
（3）該反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為

 

已知：該條件下產(chǎn)物C不為液態(tài)）．
（4）在該溫度下的速率時(shí)間圖象中，假設(shè)第6min時(shí)將容器體積從2L變?yōu)?L，請(qǐng)?jiān)谟覉D中補(bǔ)畫出該反應(yīng)的速率隨時(shí)間的變化情況．
（5）保持恒溫容，在原平衡體系中再充入3molA，平衡將

 

 移動(dòng)（填“向左”、“向右”或“不”），再達(dá)平衡時(shí)B的體積分?jǐn)?shù)

 

 80%（填“＞”、“＜”或“=”．）

Answer 1

分析：2A（g）?2B（g）+C（？），5min后反應(yīng)達(dá)到平衡，測(cè)得平衡后容器內(nèi)的壓強(qiáng)和開始時(shí)相同，說明增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)，即反應(yīng)前后氣體體積不變，所以C為非氣體；
（1）反應(yīng)前后氣體的體積不變，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不變，由此衍生的一些物理量也不發(fā)生變化，以此進(jìn)行判斷；
（2）利用三段式，根據(jù)B在混合氣體中所占的體積分?jǐn)?shù)是80%，求出平衡時(shí)的濃度，再根據(jù)K的表達(dá)式求算；根據(jù)5min內(nèi)A的濃度變化量求算v（A）；
（3）根據(jù)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)吸收的熱量是56KJ，求出2molA完全反應(yīng)時(shí)的熱效應(yīng)，然后寫出熱化學(xué)方程式；
（4）第6min時(shí)將容器體積從2L變?yōu)?L，壓強(qiáng)增大平衡不移動(dòng)，正逆速率增大；
（5）增大反應(yīng)物平衡正移，由于反應(yīng)前后氣體的體積不變，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)與原來平衡是等效平衡．

解答：解：2A（g）?2B（g）+C（？），5min后反應(yīng)達(dá)到平衡，測(cè)得平衡后容器內(nèi)的壓強(qiáng)和開始時(shí)相同，說明增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)，即反應(yīng)前后氣體體積不變，所以C為非氣體；
（1）①V（A）=v（B），任何時(shí)刻都成立，所以不能判斷平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；
②，AB的計(jì)量數(shù)相等，當(dāng)v_正（A）=v_逆（B）時(shí)，達(dá)到平衡狀態(tài)，故正確；
③A、B的物質(zhì)的量是否相等與轉(zhuǎn)化率有關(guān)，所以A、B的物質(zhì)的量相等不能說明是平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；
④達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再變化，所以C的物質(zhì)的量不再變化，是平衡狀態(tài)，故正確；
⑤氣體的物質(zhì)的量不變，氣體的質(zhì)量減小，所以混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量逐漸減小，當(dāng)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化即是平衡狀態(tài)，故正確；
⑥氣體的體積不變，氣體的質(zhì)量減小，所以混合氣體的密度逐漸減小，當(dāng)混合氣體的密度不再變化即是平衡狀態(tài)，故正確；
⑦反應(yīng)前后，氣體的體積不變，所以混合氣體的總物質(zhì)的量始終不變化，不能判斷平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；
故正確的有②④⑤⑥；
故答案為：②④⑤⑥；
（2）設(shè)參加反應(yīng)的A為xmol，
              2A（g）?2B（g）+C（？）
起始量（mol）：2          0        0 
轉(zhuǎn)化量（mol）：x          x       

x

2

 
平衡量（mol）：2-x        x        

x

2

 已知B在混合氣體中所占的體積分?jǐn)?shù)是80%，則

x

2-x+x

×100%=80%，所以x=1.6；
所以平衡時(shí)c（A）=

(2-1.6)mol

2L

=0.2mol/L，c（B）=

1.6mol

2L

=0.8mol/L，則K=

c2(B)

c2(A)

=

0．82

0．22

=16；
v（A）=

△c(A)

t

=

1.6mol 2L

5min

=0.16mol/（L?min）；
故答案為：16；0.16mol/（L?min）；
（3）已知反應(yīng)消耗1.6molA時(shí)，反應(yīng)吸收的熱量是56KJ，則2molA完全反應(yīng)時(shí)：

2mol

1.6mol

=

△H

56KJ

，2molA完全反應(yīng)時(shí)△H=+70KJ/mol，所以所以熱化學(xué)方程式為：2A（g）?2B（g）+C（s） H=+70KJ/mol，故答案為：2A（g）?2B（g）+C（s） H=+70KJ/mol；
（4）第6min時(shí)將容器體積從2L變?yōu)?L，壓強(qiáng)增大平衡不移動(dòng)，正逆速率增大，所以該反應(yīng)的速率隨時(shí)間的變化情況為：；
故答案為：；
（5）增大反應(yīng)物平衡正移，由于反應(yīng)前后氣體的體積不變，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)與原來平衡是等效平衡，各物質(zhì)的平衡濃度不變，所以保持恒溫容，在原平衡體系中再充入3molA，平衡將向右移動(dòng)，再達(dá)平衡時(shí)B的體積分?jǐn)?shù)為80%；故答案為：向右；=．

點(diǎn)評(píng)：本題考查影響反應(yīng)速率和平衡的因素、化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算、等效平衡等，難度中等，注意對(duì)等效平衡的理解，掌握等效平衡規(guī)律．