Question

300℃時(shí)，將2mol A和2mol B兩種氣體混合于2L密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g）△H=Q，2min末達(dá)到平衡，生成0.8mol D．
（1）300℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K=

0.5

，已知K（300℃）＜K（350℃），則△H

＞

0（填“＞”或“＜”）．
（2）在2min末時(shí)，B的平衡濃度為

0.8mol/L

，A的平均反應(yīng)速率為

0.3mol/（L?min）

．
（3）若溫度不變，縮小容器容積，則平衡

不移動(dòng)

 （填“向正反應(yīng)方向移動(dòng)”、“向逆反應(yīng)方向移動(dòng)”或“不移動(dòng)”）．
（4）已知反應(yīng)2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）某溫度下的平衡常數(shù)為400．此溫度下，在密閉容器中加入CH₃OH，反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的濃度如下：

物質(zhì)	CH3OH	CH3OCH3	H2O
濃度/（mol?L-1）	0.4	0.6	0.6

比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大�。害哉�

＞

υ逆（填“＞”“＜”或“=”），此時(shí)CH₃OH的轉(zhuǎn)化率為

75%

（5）在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），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

BC

A．容器中壓強(qiáng)不變                   B．混合氣體中c（CO）不變
C．υ_生成（H₂）=υ_消耗（H₂）           D．c（CO₂）=c（CO）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)生成的D的物質(zhì)的量，計(jì)算D的濃度變化，利用三段式計(jì)算出平衡時(shí)各組分的平衡濃度，代入平衡常數(shù)表達(dá)式k=

c2(C)?c2(D)

c3(A)?c(B)

計(jì)算；
K（300℃）＜K（350℃），說(shuō)明升高溫度越高平衡常數(shù)越大，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；
（2）由（1）中計(jì)算可得2min末時(shí)B的平衡濃度、A的濃度變化量，根據(jù)c=

△c

△t

計(jì)算v（A）；
（3）該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不發(fā)生變化，故溫度不變，縮小容器容積增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)；
（4）計(jì)算此時(shí)的濃度商Qc，與平衡常數(shù)比較，若Qc＞k，反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行，若Qc=k，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，若Qc＜k，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，進(jìn)而判斷υ正、υ逆的相對(duì)大��；
根據(jù)甲醚的濃度計(jì)算此時(shí)甲醚的濃度變化量，進(jìn)而計(jì)算開始投入甲醇的總的物質(zhì)的量濃度，利用轉(zhuǎn)化率定義計(jì)算此時(shí)甲醇的轉(zhuǎn)化率；
（5）當(dāng)反應(yīng)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、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，據(jù)此解答，解題時(shí)要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化，當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí)，說(shuō)明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)．

解答：解：（1）2min末達(dá)到平衡，生成0.8molD，故△c（D）=

0.8mol

2L

=0.4mol/L，則：
               3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g）
開始（mol/L）：1       1        0      0
變化（mol/L）：0.6     0.2      0.4    0.4
平衡（mol/L）：0.4     0.8      0.4    0.4
故帶溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)k=

c2(C)?c2(D)

c3(A)?c(B)

=

0．42×0．42

0．43×0.8

=0.5，
K（300℃）＜K（350℃），說(shuō)明升高溫度越高平衡常數(shù)越大，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即△H＞0，
故答案為：0.5；＞；
（2）由（1）計(jì)算得2min末時(shí)B的平衡濃度為0.8mol/L，
2min內(nèi)A的濃度變化為0.6mol/L，根據(jù)c=

△c

△t

計(jì)算故v（A）=

0.6mol/L

2min

=0.3mol/（L?min），
故答案為：0.8mol/L，0.3mol/（L?min）；
（3）該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不發(fā)生變化，故溫度不變，縮小容器容積增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)，故答案為：不移動(dòng)；
（4）該時(shí)刻的濃度商Qc=

0.6×0.6

0．42

=2.25＜400，故不是平衡狀態(tài)，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，故υ正＞υ逆，
此時(shí)甲醚的濃度為0.6mol/L，由方程式2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）可知，甲醇的濃度變化量為0.6mol/L×2=1.2mol/L，故開始投入甲醇的總的物質(zhì)的量濃度為1.2mol/L+0.4mol/L=1.6mol/L，故產(chǎn)生甲醇的轉(zhuǎn)化率為：

1.2mol/L

1.6mol/L

×100%=75%，
故答案為：＞；75%；
（5）A．反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，壓強(qiáng)始終不變，故容器中壓強(qiáng)不變，不能說(shuō)明到達(dá)平衡，故A錯(cuò)誤；
B．可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，各物質(zhì)的濃度不變，故混合氣體中c（CO）不變，說(shuō)明到達(dá)平衡狀態(tài)，故B正確；
C．反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，同種物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率相等，故υ_生成（H₂）=υ_消耗（H₂）說(shuō)明到達(dá)平衡狀態(tài)，故C正確；   
D．平衡時(shí)二氧化碳與一氧化碳的濃度可能相等，可能不等，與開始投入氣體的濃度、轉(zhuǎn)化率有關(guān)，故c（CO₂）=c（CO）不能說(shuō)明到達(dá)平衡，故D錯(cuò)誤；
故選BC．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算、化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算、影響化學(xué)平衡的因素、平衡狀態(tài)判斷等，難度中等，注意（4）中利用平衡常數(shù)與濃度商判斷速率大小，平衡常數(shù)的計(jì)算與應(yīng)用，成為高考的熱點(diǎn)，注意平衡常數(shù)的用途：1、判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度，2、判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)，3、判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向，4、計(jì)算轉(zhuǎn)化率等．