Question

常温、常压下，可发生如下反应：A（g）+B（g）C（g）+nD（g），若将2molA和2molB混合充入体积可变的密闭容器中，在不同条件下达到平衡时，C的浓度如下：

温度/℃	压强/Pa	C平衡浓度/mol•L^-1
25	1×10^5	1.0
25	2×10^5	1.8
25	4×10^5	3.2
25	5×10^5	6.0

（1）可逆反应中，化学计量数n取值范围为    ，理由是    ．
（2）在5×10⁵Pa时，D的状态为    ．

Answer

（1）由表中平衡时C的浓度可知，温度不变增大压强，浓度变化倍数小于压强的变化倍数，平衡向逆反应方向移动，增大压强平衡向体积减小的方向移动．
（2）增大压强可以使气体液化或变为固体，由表中数据压强由4×105 Pa变为5×105 Pa时，C的浓度增加到6mol•L-1，说明平衡向正反应方向移动，增大压强，增大压强平衡向体积减小的方向移动，由此判断D的状态．
解析：（1）根据PV=nRT，温度、物质的量一定时，P1：P2=V2：V1．若P1：P2=1×105 Pa：2×105 Pa=1：2，则对应V2：V1=1：2，即体积变小一半，C的浓度应增大1倍，由1mol•L-1变为2mol•L-1．但是由于平衡移动变成1.8mol•L-1，压强增加到2倍，C的浓度只增加到1.8倍说明平衡向逆反应方向移动，逆反应是气体物质的量减少的反应，故n＞1．
故答案为：n＞1；压强增加到2倍，C的浓度只增加到1.8倍说明平衡向逆反应方向移动，逆反应是气体物质的量减少的反应，故2＜n+1．
（2）将压强由1×105 Pa变为4×105 Pa时，仍符合以上规律．将压强由4×105 Pa变为5×105 Pa时，P1：P2=4：5，C的浓度应为3.2×=4 mol•L-1．但平衡时，C的浓度增加到6mol•L-1，说明平衡向正反应方向移动．若D为气体，则不可能．只有在A、B、C为气体，D不为气体时，才符合题意，故D为固体或液体．
故答案为：固体或液体