Question

一定温度下，在4个容积均为1L的容器中分别进行反应（各容器中A都足量）
A（s）+B（g）?C（g）+D（g）△H=+100kJ/mol
某时刻测得部分数据如下表：

容器编号	n（B）/mol	n（C）/mol	n（D）/mol	反应时间/min	反应速率
Ⅰ	0.06	0.60	0.10	t1	v（正）=v（逆）
Ⅱ	0.12	1.20	0.20	t2
Ⅲ	0.32	1.0
Ⅳ	0.12	0.30			v（正）=v（逆）

下列说法正确的是（ ）
A．容器Ⅰ中平均反应速率v（B）=0.04/t₁ mol/
B．t₂时容器Ⅱ中v（正）＞v（逆）
C．容器Ⅲ中反应至平衡时吸热20 kJ
D．容器Ⅳ中c（D）=0.4 mol/L

Answer 1

【答案】分析：A、该时刻v（正）=v（逆），反应达平衡状态，由于不知道反应是由哪个方向到达的平衡，无法计算各物质的浓度变化量．
B、根据容器Ⅰ可知该反应的平衡常数k==1，计算t₂时容器Ⅱ中的浓度商Qc，比较Qc与K，判断反应进行方向，进而判断正、逆反应速率关系．
C、令平衡时D的物质的量为x，由方程式可知，平衡时C的物质的量为（1+x）mol，B的物质的量为（3.2-x）mol，根据平衡常数计算x的值，再根据热化学方程式计算反应吸收的热量．
D、容器Ⅳ中该时刻v（正）=v（逆），反应达平衡状态，令D的浓度为cmol/L，代入平衡常数计算．
解答：解：A、该时刻v（正）=v（逆），反应达平衡状态，由于不知道反应是由哪个方向到达的平衡，不能计算各物质的浓度变化量，不能计算反应速率，故A错误；
B、根据容器Ⅰ可知该反应的平衡常数k==1，t₂时容器Ⅱ中的浓度商Qc==2，大于平衡常数k，平衡向逆反应移动，v（正）＜v（逆），故B错误；
C、令平衡时D的物质的量为x，由方程式可知，平衡时C的物质的量为（1+x）mol，B的物质的量为（3.2-x）mol，根据平衡常数可知=1，解得x=0.14，根据热化学方程式可知反应吸收的热量为100kJ/mol×0.14mol=14kJ，故C错误；
D、容器Ⅳ中该时刻v（正）=v（逆），反应达平衡状态，令D的浓度为cmol/L，根据平衡常数可知=，解得c-0.4，故容器Ⅳ中c（D）=0.4 mol/L，故D正确．
故选：D．
点评：考查化学反应速率、化学平衡计算、化学平衡常数等，难度中等，注意根据平衡常数的计算，是近几年高考的热点．注意C可以利用与容器Ⅰ相比，容器Ⅰ等效为开始n（B）=0.16mol、n（C）=0.5mol，容器Ⅲ等效为在开始n（B）=0.16mol、n（C）=0.5mol基础上加压，B的转化率降低，故平衡时容器Ⅲ中n（D）＜0.2mol．