Question

10．室温下，将 4mol A 气体和 2mol B 气体在 2L 的密闭容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A（气）+B（气）?XC（气），经 2s（秒）后反应达平衡，测得 C 的浓度为 0.6mol•L^-1，B的物质的量为1.4mol，现有下列几种说法：
①用物质 A 表示的反应的平均速率为 0.3mol•L^-1•s^-1
②反应前容器内的压强与平衡后容器内的压强之比为1：1
③2s 时物质A的转化率为30%
④X=“2“
⑤室温下该反应的化学反应平衡常数是0.5
其中正确的是（　　）

• A． ①④⑤
• B． ①③④
• C． ②③⑤
• D． ③④⑤

Answer 1

分析 ①达到平衡时B的物质的量为1.4mol，则参加反应的B的物质的量=（2-1.4）mol=0.6mol，2s内v（B）=$\frac{\frac{0.6mol}{2L}}{2s}$=0.15mol/（L．s），根据同一可逆反应同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比，据此计算A的平均反应速率；
②平衡时剩余n（A）=4mol-2n（B）=4mol-2×0.6mol=2.8mol，n（C）=0.6mol/L×2L=1.2mol，则平衡时气体总物质的量=（1.2+1.4+1.2）mol；反应前后压强之比等于其物质的量之比；
③2s 时物质A的转化率=$\frac{1.2mol}{4mol}×100%$；
④C的平均反应速率=$\frac{0.6mol/L}{2s}$=0.3mol/（L．s），根据同一可逆反应同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比，据此计算X；
⑤平衡时c（C）=$\frac{1.2mol}{2L}$=0.6mol/L、c（A）=$\frac{2.8mol}{2L}$=1.4mol/L、c（B）=$\frac{1.4mol}{2L}$=0.7mol/L，根据化学平衡常数公式计算平衡常数．

解答 解：①达到平衡时B的物质的量为1.4mol，则参加反应的B的物质的量=（2-1.4）mol=0.6mol，2s内v（B）=$\frac{\frac{0.6mol}{2L}}{2s}$=0.15mol/（L．s），根据同一可逆反应同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比，则v（A）=2v（B）=2×0.15mol/（L．s）=0.30mol/（L．s），故正确；
②平衡时剩余n（A）=4mol-2n（B）=4mol-2×0.6mol=2.8mol，n（C）=0.6mol/L×2L=1.2mol，则平衡时气体总物质的量=（2.8+1.4+1.2）mol=5.4mol；反应前后压强之比等于其物质的量之比，反应前混合气体物质的量=6mol，则反应前后压强之比=6mol：5.4mol=10：9，故错误；
③2s 时物质A的转化率=$\frac{1.2mol}{4mol}×100%$=30%，故正确；
④C的平均反应速率=$\frac{0.6mol/L}{2s}$=0.3mol/（L．s），根据同一可逆反应同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比，v（A）=0.30mol/（L．s），则X=2，故正确；
⑤平衡时c（C）=$\frac{1.2mol}{2L}$=0.6mol/L、c（A）=$\frac{2.8mol}{2L}$=1.4mol/L、c（B）=$\frac{1.4mol}{2L}$=0.7mol/L，化学平衡常数K=$\frac{0.6×0.6}{1.4×1.4×0.7}$=0.26，故错误；
故选B．

点评 本题考查化学平衡有关计算，为高频考点，侧重考查学生分析计算能力，明确反应速率之比与计量数之比关系是解本题关键，注意：化学平衡常数的计算中要用浓度幂之积，为易错点．