Question

【題目】某溫度下，在2L密閉容器中充入4molA氣體和3molB氣體，發生下列反應：2A(g)+B(g) C(g)+xD(g)，5s達到平衡。達到平衡時，生成了1mol C，測定D的濃度為1mol/L。

(1)求x =____。

(2)求這段時間A的平均反應速率為_____。

(3)平衡時B的濃度為______。

(4)下列敘述能說明上述反應達到平衡狀態的是_____

A 單位時間內每消耗2 mol A，同時生成1molC

B 單位時間內每生成1molB，同時生成1mol C

C D的體積分數不再變化

D 混合氣體的壓強不再變化

E B、C的濃度之比為1∶1

Answer 1

【答案】2 0.2 mol/(Ls) 1mol/L BC

【解析】

(1)達到平衡時，生成了1mol C，測定D的濃度為1mol/L，則生成D為2mol，n(C)：n(D)=1：x，求解可得；

(2)先計算V(C)，然后根據用不同物質表示反應速率時，速率比等于化學計量數的比計算V(A)；

(3)生成1molC，則B轉化1mol，則平衡時B的物質的量可用開始時的物質的量減去反應消耗的物質的量，據此計算可得；

(4)根據平衡狀態特征：V正=V逆，各組分含量保持不變分析。

(1)達到平衡時，生成了1mol C，測定D的濃度為1mol/L，則生成D為2mol，n(C)：n(D)=1：x，解得x=2；

(2)V(C)===0.1mol/(L·s)，根據方程式在物質反應關系可知V(A)：V(C)=2:1，所以V(A)=2 V(C)=0.2 mol/(L·s)；

(3)生成1molC，則根據物質反應轉化關系可得B轉化1mol，故平衡時B由3mol-1mol=2mol，則平衡時c(C)= 2mol ÷2L=1mol/L；

(4)A.根據反應2A(g)+B(g)C(g)+xD(g)可知：單位時間內每消耗2 mol A，始終生成1mol C，均為正反應速率，不能說明反應是否達到平衡狀態，A錯誤；

B.單位時間內每生成1mol B，則會消耗1molC，同時生成1mol C，說明對于C物質來說V正=V逆，反應達到平衡狀態，B正確；

C.D的體積分數不再變化，說明反應體系中任何一種物質的物質的量不變，反應達到平衡狀態，C正確；

D.根據反應方程式2A(g)+B(g)C(g)+2D(g)可知：該反應是反應前后氣體體積不變的反應，因此混合氣體的壓強始終不變，不能據此判斷平衡狀態，D錯誤；

E.B、C的化學計量數相等，因此不能根據B、C濃度之比為1：1判斷反應是否達到平衡狀態，D錯誤；

故合理選項是BC。