Question

在一定條件下，容積分別為1 L和2 L的甲、乙兩密閉容器中同時(shí)充入2 mol A和2 mol B的混合氣體，發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)＋B(g)xC(g)　ΔH＝Q kJ·mol^－1，保持甲、乙兩容器溫度不變且相同，兩容器中有關(guān)A的量隨時(shí)間的變化如圖：

(1)根據(jù)上述圖像判斷，x________3(填“>”“＝”或“<”)。寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：K＝________，已知溫度升高時(shí)，K值減小，則Q________0(填“>”“＝”或“<”)。

(2)用B物質(zhì)表示從0～3 min內(nèi)乙容器中反應(yīng)的平均速率v(B)＝________。(結(jié)果保留三位小數(shù))

(3)能說明甲容器中反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填編號)。

a．2n(A)＝n(B)＝x·n(C)

b．c(A)、c(B)、c(C)保持一個(gè)定值

c．x·v_逆(B)＝v_正(C)

d．甲容器中氣體的密度保持不變

(4)甲、乙兩容器中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)所耗時(shí)間相同，原因可能是__________________________。

Answer 1

解析　(1)投料量相同，體積不同，甲中壓強(qiáng)大，平衡時(shí)甲中A為1 mol，乙中A也為1 mol，即兩體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量相同，相當(dāng)于改變壓強(qiáng)平衡沒移動，所以x＝3；升高溫度K值變小，即平衡向逆反應(yīng)方向移動，所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以Q<0。(2)先求出A的速率：v(A)＝＝＝＝ mol·L^－1·min^－1，B的速率是A的一半，即v(B)＝v(A)＝× mol·L^－1·min^－1≈0.083 mol·L^－1·min^－1，要注意容器的體積。

(3)a項(xiàng)，具體反應(yīng)過程中各物質(zhì)的量的多少不能作為平衡判斷的依據(jù)；b項(xiàng)，各物質(zhì)的濃度不變，則說明反應(yīng)已達(dá)到平衡；c項(xiàng)，即正逆反應(yīng)速率相等，是平衡標(biāo)志；d項(xiàng)，固定體積的容器，反應(yīng)體系中各物質(zhì)都是氣態(tài)的反應(yīng)，反應(yīng)過程中密度一直不變，所以密度不變不能作為該反應(yīng)的平衡標(biāo)志。

(4)乙中反應(yīng)物濃度小于甲，而反應(yīng)速率與甲相同，故乙中可能使用了催化劑。

答案　(1)＝　　<　(2)0.083 mol·L^－1·min^－1　(3)bc　(4)乙容器中有催化劑