Question

在25℃时，2L的密闭容器中A、B、C三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：

物质	A	B	C
初始浓度/mol·L^-1	1.0	2.0	0
2min时，平衡浓度/mol·L^-1	0.4	0.2	1.2

请填写下列空白：

（1）该反应方程式可表示为：              ；反应达平衡时，A的转化率为___________。

（2）从反应开始到达化学平衡，生成C的平均反应速率为              ；25℃时，反应的化学平衡常数K值（数值）为_____________。

（3）能判断该反应已达到化学平衡状态的依据是__________。

a．容器内压强不变

b．混合气体的密度不变

c．3v_正(B)＝2v_逆(C)

d．c(A)＝c(C)

e．混合气体的平均相对分子质量不变

（4）若已知该反应为放热反应，下图表示由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况：

a 点时改变的条件可能是            ；b点时改变的条件可能是             。

（5）如果上述反应起始是按“1 mol A+3 mol B”充入，达平衡时C的浓度为a mol/L；维持容器体积和温度不变，按下列方法改变起始物质的量，达到平衡时C的浓度仍为a mol/L的是           （填序号）

①2 mol A+6 mol B   ②2mol C   ③4mol C   ④0.5 mol A+1.5mol B+1 mol C

Answer

（1）A(g)+3B(g)2C(g)（1分） 60％（1分）

（2）0.6 mol/(L·min)（1分） 4.5×102（1分）（3）ae（2分）

（4）加入催化剂（1分）增加A或B或AB（1分）（5）②④（2分）

【解析】

试题分析：（1）依据图表数据A、B、C的反应浓度分别为：A为1.0mol/L－0.4mol/L=0.6mol/L，B变化的浓度=2.0mol/L－0.2mol/L=1.8mol/L，C的变化浓度=1.2mol/L，反应之比等于化学方程式计量数之比，n(A)：n(B)：n(C)=0.6：1.8：1.2=1：3：2，反应的化学方程式为A(g) + 3B(g)2C(g)。平衡后A的转化率=×100%=60%。

（2）从反应开始到达化学平衡，C的变化浓度=1.2mol/L，则生成C的平均反应速率==0.6 mol/(L·min)。平衡常数K= = = 450。

（3）该反应A(g) + 3B(g)2C(g)正反应气体系数减小。a．容器内压强不变，说明容器内各物质的总物质的量不变，反应已达到化学平衡状态；b．密度=质量÷体积，混合气体的总质量不变，总体积不变，则密度一直不变，不能判断反应是否已达到化学平衡状态；c．当3v正(B)＝2v逆(C)时，正逆反应速率并不相等，反应还没达到化学平衡状态；d．c(A)＝c(C)，并不意味着浓度保持不变，则不能判断反应是否已达到化学平衡状态；e. 平均相对分子质量＝总质量÷总物质的量，混合气体的总质量不变，总物质的量减少，混合气体的平均相对分子质量增大，当混合气体的平均相对分子质量不变时，说明容器内各物质的总物质的量不变，反应已达到化学平衡状态；故选ae。

（4）根据图像可知，ab过程中正逆反应速率都是增大的，但平衡不移动。由于反应是体积减小的可逆反应，所以改变的条件只能是使用了催化剂；bc过程中逆反应速率逐渐增大，而正反应速率突然增大，然后逐渐再降低，平衡向正反应方向移动，所以改变的条件是增加反应物浓度。

（5）由于反应过程中容器容积和温度是不变的，则要使平衡等效，则根据化学方程式换算之后最初的A和B的物质的量必须分别等于1mol和3mol。2molC就相当于是1molA和3molB，题意选项④正也相当于是1molA和3molB，而选项①和③是等效的，因此正确的答案选②④。

考点：化学平衡的计算，平衡移动，平衡状态的判断，等效平衡等