Question

在2.00L的密闭容器中，反应2A（g）?B（g）+C（g）分别在三种不同实验条件下进行，但起始浓度相同，均为c（A）=0.100mol/L、c（B）=0.020mol/L及c（C）=0.020mol/L．反应物A的浓度随时间的变化如下图所示：
请回答下列问题：
（1）以下说法能说明该反应已达到平衡状态的是：______（填序号）
①c（A）：c（B）：c（C）=2：1：1
②v（A）=2v（B）
③体系的压强不再改变
④A的质量分数不再改变
⑤混合气体的密度不再改变
（2）根据实验③回答：反应开始到4.0min时反应物A的转化率为______，B平均反应速率为______．
（3）与①比较，②和③分别仅改变一种反应条件．所改变的条件是：②______；③______．
（4）实验①条件下该反应的化学平衡常数值是______．若实验①到达平衡后，维持体系温度不变，往容器中再投入0.028molB和0.028molC，求新平衡时体系中A的物质的量浓度．（写出计算过程）

Answer 1

（1）①平衡时各物质的物质的量的多少取决于起始量与转化的程度，不能作为判断达到平衡的依据，故错误；
②任何时候，v（A）=2v（B），不能作为判断达到平衡的依据，故错误；
③反应前后气体的化学计量数之和相等，压强不可作为判断的依据，故正确；
④A的质量分数不再改变，能作为判断达到平衡的依据，故正确；
⑤任何时候，混合气体的质量不再发生变化，容器的体积不变，导致混合气体的密度不再变化，所以不能作为判断达到平衡的依据，故错误；
故选：④；
（2）实验②平衡时B的转化率为

0.04mol/L

0.1mol/L

%=40%；
2A（g）?B（g）+C（g）
初始 （mol/L） 0.1 0.02 0.02
转化 （mol/L） 0.04 0.02 0.02
4.0min（mol/L） 0.06 0.04 0.04
则B平均反应速率为

0.02mol/L

4.0min

=0.005mol/（L?min），
故答案为：40%；0.005mol/（L?min）；
（3）因催化剂能加快化学反应速度率，缩短达到平衡的时间，化学平衡不移动，所以②为使用催化剂；因升高温度，化学反应速度率加快，化学平衡移动，平衡时A的浓度减小，故答案为：加催化剂；温度升高；
（4）2A（g）?B（g）+C（g）
初始 （mol/L） 0.1 0.02 0.02
转化 （mol/L） 0.04 0.02 0.02
平衡（mol/L） 0.06 0.04 0.04
平衡常数表达式K=

C(C)C(B)

C2(A)

=

0.04×0.04

0.062

=

4

9

；
往体系中再投入0.028molB和0.028molC后，平衡向左移动，设转化的B的物质的量浓度为x
2A（g）?B（g）+C（g）
旧平衡（mol/L）0.0600.0400.040
新起始（mol/L）0.0600.040+0.0140.040+0.014
转化（mol．/L）2xxx
新平衡（mol/L）0.060+2x0.054-x0.054-x
K=

(0.054-x)2

(0.060+2x)2

=

4

9

x=0.006mol/L；
再次达到平衡时A的物质的量浓度：c（A）=（0.060+0.006×2）mol/L=0.072mol/L；
故答案为：

4

9

；0.072mol/L．