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10.某温度下,将2molA和3molB充入体积为2L的密闭容器中进行化学反应:A(g)+B(g)?C(g)+D(g)△H>0,当反应进行到10min末达到平衡,此时测得C的物质的量为1.2mol.回答下列问题:
(1)0~10min内A的平均反应速率为0.06mol/(L.min).
(2)反应达平衡时B的转化率为40%.
(3)在其他条件不变的情况下,将体积压缩到原来的1/2时,对反应产生的影响是D.
A.正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正方向移动
B.正、逆反应速率都不变,平衡不移动,各物质物质的量不变
C.正、逆反应速率都增大,平衡不移动,各物质浓度不变
D.正、逆反应速率都增大,平衡不移动,各物质物质的量不变
(4)可以证明恒温恒容条件下该可逆反应已达到平衡状态的是D.
A.单位时间内消耗1molA,同时生成1molC
B.混合气体的密度不随时间而改变
C.混合气体的平均摩尔质量不随时间而改变
D.A和C在混合气体中的体积分数之比不随时间而改变
(5)若在其他条件不变的情况下,采取下列措施反应达平衡C的百分含量不变的是ABD.
A.通入He气    B.使用催化剂    C.升高温度    D.再充入2molA和3molB
(6)若保持原温度和容器容积不变再向其中充入2molA和1molB,平衡常数将不变(填“增大”“减小”或“不变”),重新达到化学平衡状态时,此时平衡混合气体中C的体积分数为25%.

分析 某温度下,将2molA和3molB充入体积为2L的密闭容器中,当反应进行到10min末达到平衡,此时测得C的物质的量为1.2mol,则:
           A(g)+B(g)?C(g)+D(g)
起始量(mol):2      3     0      0
变化量(mol):1.2    1.2   1.2    1.2
平衡量(mol):0.8    1.8   1.2    1.2
(1)根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v(A);
(2)B的转化率=$\frac{反应的B的物质的量}{B的起始物质的量}$×100%;
(3)在其他条件不变的情况下,将体积压缩到原来的$\frac{1}{2}$时,压强增大一倍,反应前后气体的体积不变,正逆反应增大相同倍数,平衡不移动;
(4)可能反应到达平衡时,同种物质的正逆速率相等,各组分的浓度、含量不变,由此衍生的其它一些物理量不变,判断平衡的物理量应随反应进行发生变化,该物理量由变化到不变化说明到达平衡;
(5)A.通入He气,反应混合物各组分浓度不变,平衡不移动;
 B.使用催化剂不影响平衡移动;
C.正反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动;
D.再充入2molA和3molB等效在原平衡基础上压强增大一倍,反应前后气体的体积不变,平衡不移动;
(6)平衡常数只受温度影响,温度不变,平衡常数不变;
再向容器内其中充入2molA和1molB,等效为开始充入4molA和4molB,反应前后气体的体积不变,用物质的量代替浓度代入K=$\frac{c(C)×c(D)}{c(A)×c(B)}$计算平衡常数,设平衡时C为xmol,表示出平衡时各组分物质的量,再结合平衡常数列方程计算解答.

解答 解:某温度下,将2molA和3molB充入体积为2L的密闭容器中,当反应进行到10min末达到平衡,此时测得C的物质的量为1.2mol,则:
           A(g)+B(g)?C(g)+D(g)
起始量(mol):2    3      0      0
变化量(mol):1.2  1.2    1.2    1.2
平衡量(mol):0.8  1.8    1.2    1.2
(1)v(A)=$\frac{\frac{1.2mol}{2L}}{10min}$=0.06mol/(L.min),故答案为:0.06mol/(L.min);
(2)平衡时B的转化率=$\frac{1.2mol}{3mol}$×100%=40%,故答案为:40%;
(3)在其他条件不变的情况下,将体积压缩到原来的$\frac{1}{2}$时,压强增大一倍,反应前后气体的体积不变,正逆反应增大相同倍数,平衡不移动,各物质物质的量不变,但浓度均加倍,
故选:D;
(4)A.单位时间内消耗1molA,同时生成1molC,均表示正反应速率,反应始终按该比例进行,故A错误;
B.混合气体总质量不变,容器容积不变,密度为定值,故B错误;
C.混合气体的总质量不变,总物质的量不变,平均摩尔质量始终不变,故C错误;
D.A和C在混合气体中的体积分数之比不随时间而改变说明到达平衡,故D正确,
故选:D;
(5)A.通入He气,反应混合物各组分浓度不变,平衡不移动,C的百分含量不变,故A符合;
B.使用催化剂加快反应速率,不影响平衡移动,C的百分含量不变,故B符合;
C.正反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,C的百分含量增大,故C不符合;
D.再充入2molA和3molB等效在原平衡基础上压强增大一倍,反应前后气体的体积不变,平衡不移动,C的百分含量不变,故D符合,
故选:ABD;
(6)平衡常数只受温度影响,温度不变,平衡常数不变;
再向容器内其中充入2molA和1molB,等效为开始充入4molA和4molB,反应前后气体的体积不变,用物质的量代替浓度计算K=$\frac{c(C)×c(D)}{c(A)×c(B)}$=$\frac{1.2×1.2}{0.8×1.8}$=1,设平衡时C为xmol,则:
            A(g)+B(g)?C(g)+D(g)
起始量(mol):4     4      0      0
变化量(mol):x     x      x      x 
平衡量(mol):4-x   4-x    x      x
则$\frac{x×x}{(4-x)×(4-x)}$=1,解得x=2,则平衡时C的体积分数为$\frac{2mol}{4mol+4mol}$×100%=25%,
故答案为:25%.

点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、反应速率计算、平衡状态判断等,注意利用等效思想进行分析解答,理解等效平衡规律.

练习册系列答案
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8.甲、乙、丙三位同学分别用如下三套实验装置及化学药品(其中碱石灰为固体氢氧化钠和生石灰的混合物)制取氨气.

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(2)三位同学用上述装置制取氨气时,其中有一位同学没有收集到氨气,如果他的实验操作都正确,收集不到氨气的主要原因是通过盛有浓硫酸的洗气瓶时,与硫酸反应而被吸收.
(3)你检验氨气是否收集满的方法是(简述操作方法、现象和结论)用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,如果产生白烟,则氨气已满,或用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,如果试纸变蓝,则氨气已满.
(4)三位同学都认为他们的实验装置也可用加热碳酸氢铵固体制取氨气,你判断他们能够达到实验目的是丙(填“甲”、“乙”或“丙”),其理由是分解得到二氧化碳、氨气和水蒸气,通过碱石灰,吸收二氧化碳和水蒸气得到纯净干燥的氨气.

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9.有一种矿石,经测定知镁、硅、氧元素的质量比是12:7:16
①用盐的形式表示其组成:Mg2SiO4(写化学式)
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6.工业上采用电解法制备氯酸钾.电解池中的电解质是氯化钾,电解产生的Cl2与K0H混合,就得到KClO3溶液,浓缩冷却结晶即可得到氯酸钾晶体.反应原理:①2KCl+2H20$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl2↑+2K0H+H2↑ ②3Cl2+6K0H═KC103+5KCl+3H20.下列说法正确的是 (  )
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B.反应②属于离子反应
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5.高锰酸钾在实验室和医疗上有非常广泛的应用.以下是工业上用软锰矿(主要含MnO2)制备高锰酸钾晶体的一种工艺流程:

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15.某温度时.在2L密闭容器中某一反应的A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示,
由图中数据分析:
(1)在密闭容器中反应达到平衡时,A的物质的量是0.2mol,B物质的浓度
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(2)该可逆反应的化学方程式为2A?B.
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(4)第4 min时,反应是否达到平衡状态?否(填“是”或“否”).第8 min时,v(正)=v(逆)(填“>”、“<”或“=”)

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2.下列实验可实现鉴别目的是(  )
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19.将下列10种物质分为两组:
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20.某校化学课外兴趣小组的同学在研究性学习课上展示了一套如图所示实验装(假设每步化学反应都完全,氧化铁样品中的杂质不参加反应).查阅资料:草酸在浓硫酸存在时加热发生如下反应:H2C2O4$\frac{\underline{\;浓硫酸\;}}{加热}$CO↑+CO2↑+H2O.通过讨论,同学们对这套装置有了多种认识.

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