问题 问答题

在容积为2L的密闭容器中,进行反应:A(g)+2B(g)C(g)+D(g)

在不同温度下,D的物质的量n(D)和时间t的关系如图所示.试回答下列问题:

(1)800℃时,0-5min内,以B的浓度变化表示的平均反应速率为______.

(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是______.

a.容器中压强不变

b.混合气体中c(A)不变

c.2v(B)=v(D)

d.A、B、C、D四者共存

(3)该反应的正反应为______反应(填吸热或放热);判断的理由是______.

(4)若最初加入1.0molA和2.2molB,利用图中数据计算800℃时的平衡常数K(要求有计算过程).

答案

(1)由图象可知,800℃时,0-5min内D的物质的量的变化为0.6mol,则参加反应的B的物质的量为1.2mol,则v(B)=

n
V
t
=
1.2mol
2L
5min
=0.12mol•L-1•min-1

故答案为:0.12mol•L-1•min-1

(2)a.根据方程式可知,反应后气体的物质的量减小,压强减小,当容器中压强不变时,即是平衡状态,故a正确;

b.混合气体中c(A)不变时,则A的正逆反应速率相等,是平衡状态,故b正确;

c.不同物质表示反应速率时,正逆反应速率之比等于化学计量数之比是平衡状态,则v(B)=2v(D)是平衡状态,故c错误;

d.当反应开始后,A、B、C、D四者共存,但平衡不一定达到平衡状态,故d错误;

故答案为:ab;

(3)由图象可知,800℃时D的物质的量大于700℃时D的物质的量,说明温度越高,D的物质的量越大,则升高温度平衡正移,所以正方向为吸热方向,

故答案为:吸热;温度高,D的含量大,依据勒夏特列原理,升温有利于吸热反应;

(4)若最初加入1.0molA和2.2molB,设参加反应的A为nmol,

A(g)+2B(g)⇌C(g)+D(g)

初始的量:(mol) 1.0 2.2 0 0

反应的量:(mol) n 2n n n

平衡的量:(mol)1-n 2.2-2n nn

由图象可知平衡时D的物质的量为0.6mol,即n=0.6mol,则平衡时c(A)=

1-n
V
=0.2mol/L,c(B)=
2.2-2n
V
=0.5mol/L,

c(C)=c(D)=

0.6mol
2L
=0.3mol/L,则K=
0.3×0.3
0.2×0.52
=1.8,

答:800℃时的平衡常数K为1.8.

单项选择题 A1型题
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