Question

【題目】T℃時，有甲、乙兩個密閉容器，甲容器的體積為1 L，乙容器的體積為2 L，分別向甲、乙兩容器中加入6 mol A和3 mol B，發生反應如下：3A（g）＋bB（g） 3C（g）＋2D（g） ΔH<0; 4 min時甲容器內的反應恰好達到平衡，A的濃度為2.4 mol/L，B的濃度為1.8 mol/L; t min時乙容器內的反應達平衡，B的濃度為0.8 mol/L.根據題給信息回答下列問題：

（1）甲容器中反應的平均速率v（B）＝________。

（2）乙容器中反應達到平衡時所需時間t________4 min（填“大于”、“小于”或“等于”）。

（3）T℃時，在另一個體積與乙相同的丙容器中，為了達到平衡時B的濃度仍然為0.8 mol/L，起始時，向丙容器中加入C、D的物質的量分別為3 mol、2 mol，還需加入A、B。其中需加入A、B的物質的量分別是 _________________。

（4）若要使甲、乙容器中B的平衡濃度相等，可以采取的措施是____________。

A．保持溫度不變，增大甲容器的體積至2 L

B．保持容器體積不變，使甲容器升高溫度

C．保持容器體積和溫度都不變，向甲中加入一定量的A氣體

D．保持容器體積和溫度都不變，向甲中加入一定量的B氣體

（5） 該溫度下，向體積為1L的密閉容器中通入A、B、C、D氣體物質的量分別為3mol、1mol、3mol、2mol，此時反應___________________ （填“處于化學平衡狀態”、“向正反應方向進行”或“向逆反應方向進行”）。

Answer 1

【答案】（1）0.3mol/（L·min）（2）大于

（3）3mol 2mol（4）AC（5）向正反應方向進行

【解析】

試題分析：（1）甲容器的體積為1L,加入6mol A和3mol B,則A、B的濃度分別為:6mol/L、3mol/L,4min時甲容器內的反應恰好達到平衡,A的濃度為2.4mol/L、B的濃度為1.8mol/L,

則A、B的濃度變化為:；

B的濃度變化為:；

此時間內平均速率；

濃度變化與化學計量數成正比,則,則b=1,因此，本題正確答案是:0.3 mol/（L·min）

（2）甲容器的體積為1L,乙容器的體積為2L,乙容器的體積大于甲的,濃度小則反應速率小,到達平衡的時間長,所以乙容器中反應達到平衡時所需時間大于4min,因此，本題正確答案是:大于; 乙容器的體積大于甲容器的體積,反應物濃度減小,反應速率減慢,達到平衡所需要的時間就要長;

（3）根據等效平衡規律,在恒溫恒容下,轉化為同一反應方向的物質的物質的量和原來對應相等即可,3molC、2molD完全轉化后生成3molA和1molB,還需3molA和2molB才能與乙為等效平衡,因此，本題正確答案是:3mol;2mol;

（4）因為該反應是體積增大的可逆反應,因為甲的容器體積小,則壓強大,平衡向著逆向移動,甲中反應物的轉化率小于乙,且達到平衡時甲中各組分濃度都大于乙的,A．保持溫度不變,增大甲容器的體積至2L,則此時甲和乙為等效平衡,甲、乙容器中B的平衡濃度相等,所以A選項是正確的;B．保持容器體積不變,使甲容器升高溫度,該反應為放熱反應,平衡向著逆向移動,甲中B濃度增大,則無法滿足甲、乙容器中B的平衡濃度相等,故B錯誤;C．保持容器壓強和溫度都不變,向甲中加入一定量的A氣體,因為反應物A的濃度增大,則平衡向著正向移動,甲中B的濃度減小,可能實現甲、乙容器中B的平衡濃度相等,所以C選項是正確的;D．保持容器壓強和溫度都不變,向甲中加入一定量的B氣體,達到平衡時甲中B的濃度更大,無法滿足甲、乙容器中B的平衡濃度相等,故D錯誤;因此，本題正確答案是:AC;