Question

13．在容積為1L的密閉容器中，進(jìn)行如下反應(yīng)：A（g）+2B（g）?C（g）+D（g），在不同溫度下，D的物質(zhì)的量n（D）和時(shí)間t的關(guān)系如圖，（在800℃，第5分鐘時(shí)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)），請(qǐng)回答下列問題：
（1）700℃時(shí)，0-5min內(nèi)，以B表示的平均反應(yīng)速率為0.18mol/（L．min）
（2）能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是AB
A、容器中壓強(qiáng)不變                B、混合氣體中c（A）不變
C、v正（B）=v逆（D）                 D、c（A）=c （C）
（3）若最初加入1.0molA和2.2molB，利用圖中數(shù)據(jù)計(jì)算800℃時(shí)的平衡常數(shù)K=0.72，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）．
（4）800℃時(shí)，某時(shí)刻測(cè)得體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度如下：c（A）=0.06mol?L^-1、c（B）=0.50mol?L^-1、c（C）=0.20mol?L^-1、c（D）=0.018mol?L^-1，則此時(shí)該反應(yīng)向正方向進(jìn)行（填“向正方向進(jìn)行”、“向逆方向進(jìn)行”或“處于平衡狀態(tài)”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（D），再利用速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v（B）；
（2）可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，同種物質(zhì)的正逆速率相等，各組分的濃度、含量保持不變，由此衍生的其它一些量不變，判斷平衡的物理量應(yīng)隨反應(yīng)進(jìn)行發(fā)生變化，該物理量由變化到不變化說明到達(dá)平衡；
（3）800℃時(shí)平衡時(shí)生成D為0.6mol，則：
            A（g）+2B（g）?C（g）+D（g）
起始量（mol）：1      2.2     0     0
變化量（mol）：0.6    1.2     0.6   0.6
平衡量（mol）：0.4    1       0.6   0.6
由于容器的體積為1L，用物質(zhì)的量代替濃度代入K=$\frac{c（C）×c（D）}{c（A）×{c}^{2}（B）}$計(jì)算平衡常數(shù)；
由圖可知，升高溫度后D的物質(zhì)的量增大，說明升高溫度平衡正向移動(dòng)；
（4）計(jì)算濃度商Qc，若Qc=K，處于平衡狀態(tài)，若Qc＜K，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，若Qc＞K，反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行．

解答 解：（1）700℃時(shí)，5min平衡時(shí)生成0.45mol，則v（D）=$\frac{\frac{0.45mol}{1L}}{5min}$=0.09mol/（L．min），速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則v（B）=2v（D）=0.18mol/（L．min），
故答案為：0.18mol/（L．min）；
（2）A．正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，隨反應(yīng)進(jìn)行容器中壓強(qiáng)減小，當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不變時(shí)，說明反應(yīng)到達(dá)平衡，故A正確；
B．混合氣體中c（A）不變說明到達(dá)平衡，故B正確；
C．v_正（B）=2v_逆（D）時(shí)說明到達(dá)平衡，故C錯(cuò)誤；
D．平衡時(shí)A、C的濃度與A的轉(zhuǎn)化率有關(guān)，平衡時(shí)不一定相等，故D錯(cuò)誤，
故選：AB；
（3）800℃時(shí)平衡時(shí)生成D為0.6mol，則：
            A（g）+2B（g）?C（g）+D（g）
起始量（mol）：1     2.2      0      0
變化量（mol）：0.6   1.2      0.6    0.6
平衡量（mol）：0.4   1        0.6    0.6
由于容器的體積為1L，用物質(zhì)的量代替濃度計(jì)算平衡常數(shù)，則K=$\frac{c（C）×c（D）}{c（A）×{c}^{2}（B）}$=$\frac{0.6×0.6}{0.4×{1}^{2}}$=0.9；
由圖可知，升高溫度后D的物質(zhì)的量增大，說明升高溫度平衡正向移動(dòng)，而升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)移動(dòng)，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，
故答案為：0.9；吸熱；
（4）濃度商Qc=$\frac{0.2×0.018}{0.06×0．{5}^{2}}$=0.24＜K=0.9，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，故答案為：向正方向進(jìn)行．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算、平衡狀態(tài)判斷、反應(yīng)速率計(jì)算、平衡常數(shù)計(jì)算與應(yīng)用等，難度不大，注意理解平衡常數(shù)應(yīng)用．