Question

7．已知反應(yīng)：A（g）+2B（g）?C（s）+D（？）△H＜0，將A和B按下圖比例充入一體積為10L的密閉容器中，經(jīng)20s達到平衡，A、B物質(zhì)濃度的變化曲線如下圖所示．下列說法正確的是（　�。�

• A． 從投料到20s時達到平衡，v（A）的反應(yīng)速率為0.02mol•L^-1•s^-1
• B． 若該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=250，說明D的狀態(tài)為氣態(tài)
• C． 降低溫度，有利于加快化學(xué)反應(yīng)速率和提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率
• D． 若D是固體且保持平衡的溫度和壓強不變，再向容器中充入3mol的B，則此時v_正＜v_逆

Answer 1

分析 從圖中可知：2條曲線濃度的變化分別是0.3mol/L減少到0.1 mol/L，從0.6mol/L減少到0.2mol/L，改變量為1：2，濃度改變量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，
所以對于反應(yīng)A（g）+2B（g）?C（s）+D（？）△H＜0來說，反應(yīng)物A初始濃度是0.3mol/L，B的初始濃度是0.6 mol/L，
達平衡時，△c（A）=0.2mol/L，△c（B）=0.4mol/L，c_平（A）=0.1mol/L，c_平（B）=0.2mol/L，容器體積為10L，n_平（A）=1mol，n_平（B）=2mol，據(jù)此分析，
A．濃度保持不變時達到平衡，再根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率等于單位時間內(nèi)物質(zhì)濃度的變化量來計算；
B．化學(xué)平衡常數(shù)=$\frac{生成物平衡濃度系數(shù)次冪的乘積}{反應(yīng)物平衡濃度系數(shù)次冪的乘積}$來計算，固體不列入，再進行判斷；
C．降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減慢，化學(xué)平衡向著放熱方向進行；
D．若D是固體且保持平衡的溫度和壓強不變，再向容器中充入3molB，K不變，用濃度熵判斷．

解答 解：A．從反應(yīng)開始至20s，反應(yīng)物的濃度保持不變，達到平衡狀態(tài)，v（A）=$\frac{△c（A）}{△t}$=$\frac{0.2mol/L}{20s}$=0.01mol/（L•s），故A錯誤；
B．當D為氣態(tài)，平衡常數(shù)K=$\frac{{c}_{平}（D）}{{c}_{平}（A）{{c}_{平}}^{2}（B）}$，c_平（A）=0.1mol/L，c_平（B）=0.2mol/L，c_平（D）=△c（A）=0.2mol/L，K=$\frac{0.2}{0.1×0．{2}^{2}}$=50，而該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=250，說明D不是氣體，故B錯誤；
C．降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減慢，化學(xué)平衡向著放熱方向進行，即正方向移動，轉(zhuǎn)化率得到提高，故C錯誤；
D．若D是固體且保持平衡的溫度和壓強不變，平衡常數(shù)不變，平衡常數(shù)K=$\frac{1}{{c}_{平}（A）{{c}_{平}}^{2}（B）}$=$\frac{1}{0.1×0．{2}^{2}}$=250，平衡時n_平（A）=1mol，n_平（B）=2mol，再向容器中充入3mol的B，物質(zhì)的量加倍，保持壓強不變，容器體積加倍，A的濃度減半變?yōu)?.05mol/L，B的濃度變?yōu)椋?mol+3mol）÷20L=0.25mol/L，Qc=$\frac{1}{0.05×0.2{5}^{2}}$=320＞K=250，則平衡將要向逆方向移動，此時v_正＜v_逆，故D正確；
故選D．

點評 本題是一道關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡移動的綜合考查題，考查學(xué)生分析和解決問題的能力，D選項用濃度熵來判斷平衡的移動，難度較大．