Question

(21分)恒溫時，將2molA和2molB氣體投入固定容積為2L密閉容器中發生反應：

2A(g) + B(g)  xC (g) + D(s) ，10s時，測得A的物質的量為1.7mol，C的反應速率為0.0225mol·L^—1·s^—1；40s時反應恰好處于平衡狀態，此時B的轉化率為20%。請填寫下列空白：

（1）x =                  

（2）從反應開始到40s達平衡狀態，A的平均反應速率為             

（3）平衡時容器中B的體積分數為                  

（4）該溫度下此反應的平衡常數表達式為               數值是     

（5）在相同溫度下，若起始時c（A）=5 mol·L^-1，c（B）=6mol·L^-1，反應進行一段時間后，測得A的濃度為3mol·L^-1，則此時該反應是否達到平衡狀態      （填“是”與“否”），此時v_（正）    v_（逆）（填“大于”“小于”或“等于”）。

 

Answer 1

【答案】

（每空3分）（1）3        （2）0.01mol·L^-1·s^-1

（3）40%     （4）          0.75

（5）否   大于

【解析】（1）10s時生成物C的物質的量是0.0225mol·L^—1·s^—1×2L×10s＝0.45mol，而消耗A是0.3mol，因此根據變化量之比是相應的化學計量數之比可知x＝3。

（2）平衡時B的轉化率是20％，所以消耗B是0.4mol，則消耗A是0.8mol，所以A的反應速率是。

（3）平衡時ABC的物質的量分別是1.2mol、1.6mol、1.2mol，所以C的體積分數為.

（4）平衡常數是指在一定條件下，可逆反應達到平衡狀態時，生成物濃度的冪之積和反應物濃度的冪之積的比值，所以表達式為，其數值為。

（5）A的濃度變化量時2.0mol/L，所以消耗B是1.0mol/L，生成C是3.0mol/L，此時B的濃度是5.0mol/L，則＜0.75，所以沒有達到平衡狀態，此時正反應速率大于逆反應速率。