(16分)恒温时,将2molA和2molB气体投入固定容积为2L密闭容器中发生反应: 2A(g) + B(g) xC (g) + D(s) ,10s时,测得A的物质的量为1.7mol,C的反应速率为0.0225mol·L—1·s—1;40s时反应恰好处于平衡状态,此时B的转化率为20%。(1)x = (2)从反应开始到40s达平衡状态,A的平均反应速率为 (3)平衡时容器中B的体积分数为 (4)该温度下此反应的平衡常数表达式为 数值是 (5)下列各项能表示该反应达到平衡状态是
A.消耗A的物质的量与生成D的物质的量之比为2∶1 B.容器中A、B的物质的量 n(A)∶n(B) ="2∶1"
C.气体的平均相对分子质量不再变化 D.压强不再变化 E.气体密度不再变化
(6)在相同温度下,若起始时c(A)="5" mol·L-1,c(B)=6mol·L-1,反应进行一段时间后,测得A的浓度为3mol·L-1,则此时该反应是否达到平衡状态 (填“是”与“否”),此时v(正) v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)。
(1)3 (2)0.01mol·L—1·s—1 (3)40%
(4) 0.75
(5)CE
(6)否 大于
题目分析:(1)、VA=(2-1.7)÷(2×10)mol·L-1·s-1=0.015mol·L-1 , 所以x=3
(2)、B的转化率为20%,所以反应了的B为2mol×20%=0.4mol,根据反应方程式反应了的A为0.8mol,则40s内VA=0.8mol÷2L÷40s=0.01mol·L—1·s—1
(3)、平衡时容器中n(A)=(2-0.8)=1.2mol,n(B)=2-0.4=1.6mol,n(C)=1.2mol,密闭容器,体积分数等于摩尔分数,等于1.6÷(1.6+1.2+1.2)=40%
(4)、注意固体物质没有浓度,根据化学计量数=0.63÷(0.62×0.8)=0.75
(5)、这是一个反应前后气体压强不变的反应,故D错,但是反应后气体质量减小,密度也会减小,当气体密度不变时,可说明反应达到平衡,C、E对。A项均表达的是正反应速率,不能表面反应平衡;B项中为表明是瞬间还是长时间保持不变,错。
(6)、K*=33÷(52×6)=0.06<0.75,故反应未达到平衡,且v(正)>v(逆)
点评:本题涉及到了较多的化学平衡的计算,在遇到这类计算时,常用到三段式来分析平衡的各物质的变化,还要注意题目中给的恒容,恒压等条件,适时情况可以使用等效平衡的原理来计算。