问题 问答题

一定条件下,发生如下反应:A(g)+2B(g)⇌xC(g)+D(g)△H<0,x为正整数).

(1)450℃时,向甲、乙两容积均为1L的恒容容器中,分别充入2molA、4molB和1molA、2molB,测得容器内c(A)

随时间变化如图所示.

①x的值为______;(以下各题均用此数据)平衡常数表达式K=______.

②甲容器内从起始到平衡时,反应速率v(B)______mol/(L•s).

③若向甲容器中再充入2molA、4molB,则达平衡时,A的物质的量浓度的范围:______<c(A)<______.

(2)对(1)反应中达到平衡后的乙容器,升温至600℃时,此时K值应______(填“增大”或“减小”或“不变”).

(3)根据

题意,下列曲线符合变化规律的是______.

(4)450℃时甲容器中,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.v (B)(正)=2v(C)(逆)

C.容器中密度不变         D.c (A)=c(D)

答案

(1)①450℃时,向甲、乙两容积均为1L的恒容容器中,分别充入2molA、4molB和1molA、2molB,由图可知,起始c(A)=2mol/L时,转化率为

2-0.78
2
×100%=61%,起始c(A)=1mol/L时,转化率为
1-0.5
1
×100%=50,则压强越大,A的转化率越大,即1+2>x+1,所以x=1,反应A(g)+2B(g)⇌C(g)+D(g)的K=
c(C)×c(D)
c(A)×c2(B)

故答案为:1;

c(C)×c(D)
c(A)×c2(B)

②由图可知,A的反应速率为

2.0mol/L-0.78mol/L
t1s
=
1.22
t1
mol/(L•s),则由反应速率之比等于化学计量数之比,B的反应速率为
1.22
t1
mol/(L•s)×2=
2.44
t1
mol/(L•s),

故答案为:

2.44
t1

③因体积、温度不变,向甲容器中再充入2molA、4molB,则平衡正向移动,A的浓度大于原浓度时浓度,小于原平衡浓度的2倍,即0.78mol/L<c(A)<1.56mol/L,

故答案为:0.78mol/L;1.56mol/L;   

(2)该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,则由450℃升高为600℃,平衡逆向移动,K减小,故答案为:减小;

(3)A.升高温度,正逆反应速率均增大,且逆反应速率大于正反应速率,与图象一致,故A正确;

B.增大压强,平衡正向移动,正反应速率越大时,A的转化率越大,与图象一致,故B正确;

C.温度越大,平衡逆向移动,A的含量越大,与图象不符,故C错误;

D.温度高,反应速率大,时间少,且温度越大,平衡逆向移动,C的含量少,与图象一致,故D正确;

故答案为:ABD;

(4)A.该反应为反应前后压强不等的反应,则容器中压强不变,反应达到平衡,故A正确;

B.v (B)(正)=2v(C)(逆)=2v(C)(逆),C的正逆反应速率相等,反应达到平衡,故B正确;

C.因气体的总质量不变,体积不变,则容器中密度不变,不能利用密度判断平衡,故C错误;         

D.c (A)=c(D)取决于起始浓度和转化率,不能利用其判断平衡,故D错误;

故选AB.

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