Question

某溫度下，將2mol A和2.8mol B充入體積為2L的恒容密閉容器中，發(fā)生如下反應：aA（g）+B（g）?2C（g）+D（s），5min后達到平衡．平衡時A為1.6mol，放出的熱量為Q．在t₀時刻，若從平衡體系中分離出四分之一的混合氣體，新平衡體系中c（A）為0.6mol/L．
（1）5min內用B表示該反應的化學反應速率為

 

．
（2）該溫度下，此可逆反應的逆反應的平衡常數為

 

．
（3）a的值為

 

．
（4）下列說法一定能說明上述反應已達到平衡狀態(tài)的是

 

．
①單位時間里每生成1molB的同時消耗了2mol的C
②D的物質的量不再變化
③混合氣體的密度不再變化
④混合氣體的平均相對分子質量不再變化
⑤體系的壓強不再變化
（5）該溫度下，某同學設計了以下實驗，請在空格中填入熱量（含Q的表達式表示）

起始 n（A）/mol	起始 n（B）/mol	起始 n（C）/mol	起始 n（D）/mol	達到平衡時放出（或吸收）的熱量
0	1.6	8	足量

Answer 1

考點：化學平衡的計算,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學平衡專題

分析：根據1.6molA算出平衡時A的濃度為0.8mol/L，分離出四分之一后，濃度變?yōu)?.6mol/L，說明平衡不移動，a=1，結合化學平衡三段式列式計算；
             A（g）+B（g）?2C（g）+D（s）
起始量（mol）  2     2.8     0       0
變化量（mol） 0.4    0.4     0.8    0.4
平衡量（mol） 1.6    2.4     0.8    0.4
（1）依據化學反應速率概念計算V=

△c

△t

計算；
（2）依據平衡常數概念計算，用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應物平衡濃度冪次方乘積，逆反應的平衡常數和正反應的平衡常數成倒數；
（3）根據1.6molA算出平衡時A的濃度為0.8mol/L，分離出四分之一后，濃度變?yōu)?.6mol/L，說明平衡不移動，a=1；
（4）化學反應達到平衡狀態(tài)的標志是正逆反應速率相同，個組分含量保持不變，分析選項；
（5）依據反應的A的物質的量=2mol-1.6mol=0.4mol，放出的熱量為Q，起始量極值轉化后相當于A為4mol，B為5.6mol，反應前后氣體體積不變，所以和開始達到相同的平衡狀態(tài)，則平衡后A的物質的量為1.6mol，結合熱化學方程式電離關系計算得到反應吸收的熱量．

解答： 解：根據1.6molA算出平衡時A的濃度為0.8mol/L，分離出四分之一后，濃度變?yōu)?.6mol/L，說明平衡不移動，a=1，
             A（g）+B（g）?2C（g）+D（s）
起始量（mol）  2     2.8     0       0
變化量（mol） 0.4    0.4     0.8    0.4
平衡量（mol） 1.6    2.4     0.8    0.4
（1）5min內用B表示該反應的化學反應速率=

0.4mol 2L

5min

=0.04mol/（L?min），故答案為：0.04mol/（L?min）；
（2）K=

( 0.8mol 2L )2

1.6mol 2L × 2.4mol 2L

=

1

6

，則逆反應的平衡常數為6，故答案為：6；
（3）某溫度下，將2mol A和2.8mol B充入體積為2L的恒容密閉容器中，發(fā)生如下反應：aA（g）+B（g）?2C（g）+D（s），5min后達到平衡．平衡時A為1.6mol，根據1.6molA算出平衡時A的濃度為0.8mol/L，分離出四分之一后，濃度變?yōu)?.6mol/L，說明平衡不移動，a=1，故答案為：1；
（4）A（g）+B（g）?2C（g）+D（s），反應是氣體體積不變的反應；
①單位時間里每生成1molB的同時消耗了2mol的C，說明反應逆向進行每半年說明反應達到平衡狀態(tài)，故①錯誤；
②D的物質的量不再變化說明反應達到平衡狀態(tài)，故②正確；
③反應前后氣體質量分數改變，混合氣體的密度不再變化，說明反應達到平衡狀態(tài)，故③正確；
④反應前后氣體質量改變，混合氣體的平均相對分子質量不再變化說明反應達到平衡狀態(tài)，故④正確；
⑤反應前后氣體物質的量不變，體系的壓強不再變化不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故⑤錯誤；
故答案為：②③④；
（5）反應的A的物質的量=2mol-1.6mol=0.4mol，放出的熱量為Q，起始量極值轉化后相當于A為4mol，B為5.6mol，反應前后氣體體積不變，所以和開始起始量A未2mol，B為2.8mol達到相同的平衡狀態(tài)，則平衡后A的物質的量為3.2mol，反應吸收熱量=

3.2

0.4

×Q=8Q，
故答案為：8Q．

點評：本題考查了化學平衡三段式計算應用，平衡常數概念平衡標志的分析應用，等效平衡和熱化學方程式實質理解是解題關鍵，題目難度中等．