Question

2L容积不变的密闭容器中，加入1.0molA和2.2molB，进行如下反应：
A（g）+2B（g）⇌C（g）+D（g），
在不同温度下，D的物质的量n（D）和时间t的关系如图 
试回答下列问题：
（1）800℃时．0-5min内，以B表示的平均反应速率为______．
（2）能判断该反应达到化学平衡状态的标志是______．
A．容器压强不变                  B．混合气体中c（A）不变
C．2v正（B）=v逆（D）           D．c（A）=c（C）
E．混合气体的平均分子量不再改变      F．混合气体密度不变
G．A：B：C：D=1：2：1：1
（3）利用图中数据计算800℃时的平衡常数K=______，B的平衡转化率为：______．
该反应为______反应（填吸热或放热）．
（4）800℃时，另一2L容积不变的密闭容器中，测得某时刻各物质的量如下：
n（A）=2.2mol，n（B）=5.2mol，n（C）=1.8mol，n（D）=1.8mol，则此时该反应______进行（填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“处于平衡状态”）．

Answer

（1）先根据v=计算D的平均反应速率，再根据同一反应中，各物质的反应速率之比等于计量数之比，从而得出B的平均反应速率；
（2）反应到达平衡状态时，正逆反应速率相等（同种物质）或正逆反应速率之比等于系数之比（不同物质），平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，可由此进行判断．
（3）根据化学平衡常数K=计算；
转化率=×100%；
根据图象中不同温度下，到达平衡时n（D）的物质的量，判断平衡移动，以此判断；
（4）根据浓度积与化学平衡常数的相对大小判断；
【解析】
（1）800℃时．0-5min内，D的平均化学反应速率=0.06mol/Lmin，同一反应中，各物质的反应速率之比等于计量数之比，所以v（B）：v（D）=2：1=v（B）：0.06mol/Lmin，v（B）=0.12mol•L-1•min-1；
故答案为：0.12mol•L-1•min-1；
（2）该反应是反应前后气体体积减小的反应，反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化；
A：该反应是反应前后气体体积减小的反应，当压强不变时，各物质的浓度不再发生变化，故A正确．
B、反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，故B正确；
C、2v正（B）=v逆（D），速率之比不等于化学计量数之比，反应未达平衡状态，故C错误．
D、无论反应是否达到平衡状态，c（A）=c（C），所以不能作为判断平衡状态的依据，故D错误．
E、反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，平衡时各种物质的物质的量不变，混合物的质量不变，所以混合气体的平均分子量不再改变，所以能作为化学平衡状态的判断依据，故E正确．
F、根据质量守恒，无论反应是否达平衡状态，混合物质量不变，容器的体积不变，所以混合气体的密度始终不变，所以不能作为化学平衡状态的判断依据，故F错误．
G、反应按照n（A）：n（B）：n（C）：n（D）=1：2：1：1进行，开始n（A）：n（B）不是1：2；到达平衡后，n（A）：n（B）：n（C）：n（D）一定不是1：2：1：1，故G错误．
故答案为：ABE
（3）A（g）+2B（g）C（g）+D（g），
起始 1.0mol  2.2mol           0     0
反应0.6mol   1.2mol         0.6mol  0.6mol       
平衡 0.4mol  1.0mol          0.6mol 0.6mol
平衡时A、B、C、D各物质的浓度分别为0.2mol/L、0.5mol/L、0.3mol/L、0.3mol/l、
化学平衡常数K==1.8（mol•L-1）-1；
B的平衡转化率==54.5%；
根据图象知，降低温度，D的含量减少，所以平衡向逆反应方向移动，故正反应是吸热反应．
故答案为：1.8（mol•L-1）-1；54.5%；吸热．
（4）A、B、C、D各物质的浓度分别为1.1 mol/L、2.6 mol/L、0.9 mol/L、0.9 mol/L
浓度商QC==0.11（mol•L-1）-1＜1.8（mol•L-1）-1，所以反应向正反应方向进行．
故答案为：向正反应方向．