Question

在一個容積固定不變的密閉容器中進行反應(yīng)：2A （g）+B （g）?3C （g）+D （s），已知將2mol A和1mol B充入該容器中，反應(yīng)在某溫度下達到平衡時，C的物質(zhì)的量為w mol，C在平衡混合氣體中的體積分數(shù)為n%．
（1）可認定上述可逆反應(yīng)在一定條件下已達到化學平衡狀態(tài)的是

C、D

（選擇序號）．
A、體系壓強不再變化B、v_正A=v_逆B C、體系的密度不再變化D、混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化
（2）如果用下列情況的配比作起始物，在同樣的容器和溫度下達到平衡，結(jié)果：C的物質(zhì)的量為2w mol，C在平衡混合氣體中的體積分數(shù)仍為n%的是

C、D

．
A、4mol A+2mol B+3mol C
B、1mol A+1mol B+3mol C+1mol D
C、6mol C+4mol D
D、2mol A+1mol B+3mol C+2mol D
E、6mol A+3mol B+1mol D
（3）此反應(yīng)的v-t圖象如甲圖，若其他條件不變，只是在反應(yīng)前加入合適的催化劑，則其v-t圖象如乙圖，請用“=、＜、＞”填空：①a₁

＜

a₂； ②兩圖中陰影部分面積：甲

=

乙．

Answer 1

分析：（1）當反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，據(jù)此解答．解題時要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進行發(fā)生變化，當該物理量由變化到定值時，說明可逆反應(yīng)到達平衡狀態(tài)．
（2）與原平衡相比，C的體積分數(shù)相同，物質(zhì)的量為原平衡2倍，應(yīng)是不完全等效平衡．根據(jù)等效平衡判斷，反應(yīng)前后氣體體積不變，按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，滿足n（A）：（B）=2：1與原平衡等效，轉(zhuǎn)化率不變，所以，對應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量為原來2倍，即A為4mol；B為2mol 
（3）①催化劑加快反應(yīng)速率；
②陰影部分面積表示濃度的變化量．

解答：解：（1）A、反應(yīng)前后氣體體積不變，容積固定，體系壓強自始至終不變化，不能說明達到平衡，故A錯誤；
B、v_正A=v_逆B，速率之比不等于化學計量數(shù)之比，反應(yīng)未達平衡，由于

v正A

v逆B

=

1

1

＜

2

1

，平衡向逆反應(yīng)進行，故B錯誤；
C、根據(jù)質(zhì)量守恒，隨著反應(yīng)進行，氣體質(zhì)量增加，容積固定，混合氣體密度增加，當體系的密度不再變化，說明達到平衡，故C正確；
D、混合氣體的總的物質(zhì)的量不變化，隨著反應(yīng)進行，氣體質(zhì)量增加，平均摩爾質(zhì)量增大，即混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化，說明達到平衡狀態(tài)，故D正確．
故選CD．
（2）A、C為氣體，阻止平衡向正反應(yīng)進行，轉(zhuǎn)化率降低，平衡時，n（C）＜2w，故A錯誤；
B、按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，A為3mol B為2mol，與原平衡不是等效，故B錯誤；
C、按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，A為4mol B為2mol，與原平衡是等效，故C正確；
D、按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，A為4mol B為2mol D為1mol，D為固體，不影響，與原平衡是等效，故D正確；
E、D為固體，不影響平衡，n（A）：n（B）=2：1，與原平衡是等效，AB的物質(zhì)的量為原起始狀態(tài)對應(yīng)物質(zhì)的3倍，平衡時，n（C）=3w，故E錯誤．
故選CD．
（3）①催化劑加快反應(yīng)速率，故：①a₁＜a₂
②陰影部分面積表示濃度的變化量，催化劑加快反應(yīng)速率，縮短到達平衡時間，不影響平衡狀態(tài)，到達平衡時同一物質(zhì)的濃度變化量相同，故甲=乙
故答案為：①＜；②=

點評：考查了化學平衡狀態(tài)及建立等內(nèi)容，等效平衡是難點、易錯點，弄清原理，多練習強化．