Question

在容積為2L的密閉容器中，進行反應：A（g）+2B（g）C（g）+D（g）
在不同溫度下，D的物質的量n（D）和時間t的關系如圖所示．試回答下列問題：
（1）800℃時，0-5min內，以B的濃度變化表示的平均反應速率為______．
（2）能判斷該反應達到化學平衡狀態的依據是______．
a．容器中壓強不變
b．混合氣體中c（A）不變
c．2v_正（B）=v_逆（D）
d．A、B、C、D四者共存
（3）該反應的正反應為______反應（填吸熱或放熱）；判斷的理由是______．
（4）若最初加入1.0molA和2.2molB，利用圖中數據計算800℃時的平衡常數K（要求有計算過程）．

Answer 1

（1）由圖象可知，800℃時，0-5min內D的物質的量的變化為0.6mol，則參加反應的B的物質的量為1.2mol，則v（B）=

n V

t

=

1.2mol 2L

5min

=0.12mol?L^-1?min^-1，
故答案為：0.12mol?L^-1?min^-1；
（2）a．根據方程式可知，反應后氣體的物質的量減小，壓強減小，當容器中壓強不變時，即是平衡狀態，故a正確；
b．混合氣體中c（A）不變時，則A的正逆反應速率相等，是平衡狀態，故b正確；
c．不同物質表示反應速率時，正逆反應速率之比等于化學計量數之比是平衡狀態，則v_正（B）=2v_逆（D）是平衡狀態，故c錯誤；
d．當反應開始后，A、B、C、D四者共存，但平衡不一定達到平衡狀態，故d錯誤；
故答案為：ab；
（3）由圖象可知，800℃時D的物質的量大于700℃時D的物質的量，說明溫度越高，D的物質的量越大，則升高溫度平衡正移，所以正方向為吸熱方向，
故答案為：吸熱；溫度高，D的含量大，依據勒夏特列原理，升溫有利于吸熱反應；
（4）若最初加入1.0molA和2.2molB，設參加反應的A為nmol，
A（g）+2B（g）?C（g）+D（g）
初始的量：（mol） 1.0 2.2 0 0
反應的量：（mol） n 2n n n
平衡的量：（mol）1-n 2.2-2n nn
由圖象可知平衡時D的物質的量為0.6mol，即n=0.6mol，則平衡時c（A）=

1-n

V

=0.2mol/L，c（B）=

2.2-2n

V

=0.5mol/L，
c（C）=c（D）=

0.6mol

2L

=0.3mol/L，則K=

0.3×0.3

0.2×0．52

=1.8，
答：800℃時的平衡常數K為1.8．