Question

【題目】一定條件下，在體積為5 L的密閉容器中，A、B、C三種氣體的物質(zhì)的量n（mo1）隨時間t（min）的變化如圖1所示。已知達平衡后，降低溫度，A的體積分數(shù)將減小。

(1)該反應的化學方程式為__________________，此反應平衡常數(shù)的表達式為K=________。

(2)從開始到最初達到平衡，C的平均反應速率v（C）＝________________。3min時，A的轉(zhuǎn)化率=________%。該反應的________0。（填“”、“”或“”）

(3)對于該反應改變某些條件，化學反應速率及化學平衡狀態(tài)可能會發(fā)生變化，請回答：

①恒溫恒容充入惰性氣體，平衡______移動（填“正向”、“逆向”或“不”，下同）

②恒溫恒壓充入惰性氣體，平衡______移動，化學反應速率_______（填“加快”或“減慢”）

③升高溫度，平衡______移動。

(4)該反應的反應速率v隨時間t的關系如圖2所示：

①根據(jù)圖2判斷，在t3時刻改變的外界條件是_______,t5時刻改變的外界條件是_______。

②a、b、c三個階段中，C的體積分數(shù)最大的是________,

③a、b、c三個階段的平衡常數(shù)分別用K1、K2、K3表示則：K1、K2、K3 之間的關系為___________（用“”、“”或“”連接）。

Answer 1

【答案】A（g）+2B（g）2C（g） 0.04mol·L-1·min-1 30 ＜ 不 逆向 減慢 逆向 升高溫度 加入催化劑 a K1>K2=K3

【解析】

(1)由圖1中曲線變化情況可知：A和B是反應物，C是生成物，再由物質(zhì)的量的變化值可得化學計量數(shù)之比；由圖1可知，最后A、B的物質(zhì)的量不為0，為可逆反應，3min時△n(A):△n(B):△n(C)=(1-0.7)mol:(1-0.4)mol:0.6mol=1:2:2，物質(zhì)的量之比等于化學計量數(shù)之比，由此可以推出方程式；

(2)v(C)= =；降低溫度，反應向放熱方向移動，降低溫度后A的體積分數(shù)減小，說明正反應是放熱反應，則△H＜0；

(3) ①恒溫恒容充入惰性氣體，各反應物反應速率不變，平衡不移動；

②恒溫恒壓充入惰性氣體，各反應物濃度減小，反應速率減小，等效于減小壓強，A（g）+2B（g）2C（g）是氣體體積減小的反應，減小壓強，平衡逆向移動；

③該反應△H＜0，放熱，升高溫度，反應逆向移動；

(4)①t3時刻改變條件，正逆反應速率都增大，且平衡向逆反應方向進行，則改變的條件是升高溫度；t5時刻正逆反應速率都增大，平衡不移動，則改變的條件是加入催化劑；

②a處是正反應速率大于逆反應速率后達到的平衡狀態(tài)，平衡正向移動，C的體積分數(shù)增大；b、c均是逆反應速率大于正反應速率后達到的平衡狀態(tài)，平衡逆向移動，C的體積分數(shù)減小，故C的體積分數(shù)最大的是a；

③該反應正反應是放熱反應，所以升高溫度平衡常數(shù)減小，因為t3升高溫度，所以K1>K2，t5使用催化劑，所以K2=K3，該反應為放熱反應所以K1>K2=K3。

(1)由圖1中曲線變化情況可知：A和B是反應物，C是生成物，再由物質(zhì)的量的變化值可得化學計量數(shù)之比；由圖1可知，最后A、B的物質(zhì)的量不為0，為可逆反應，3min時△n(A):△n(B):△n(C)=(1-0.7)mol:(1-0.4)mol:0.6mol=1:2:2，物質(zhì)的量之比等于化學計量數(shù)之比，所以反應方程式為A（g）+2B（g）2C（g）；平衡常數(shù)為生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積所得的比值，所以K= ；

(2)v(C)= = = =0.04mol·L-1·min-1；A的轉(zhuǎn)化率==30%；降低溫度，反應向放熱方向移動，降低溫度后A的體積分數(shù)減小，說明正反應是放熱反應，則△H＜0；

(3) ①恒溫恒容充入惰性氣體，各反應物反應速率不變，平衡不移動；

②恒溫恒壓充入惰性氣體，各反應物濃度減小，反應速率減小，等效于減小壓強，A（g）+2B（g）2C（g）是氣體體積減小的反應，減小壓強，平衡逆向移動；

③該反應△H＜0，放熱，升高溫度，反應逆向移動；

(4)①t3時刻改變條件，正逆反應速率都增大，且平衡向逆反應方向進行，則改變的條件是升高溫度；t5時刻正逆反應速率都增大，平衡不移動，則改變的條件是加入催化劑；

②a處是正反應速率大于逆反應速率后達到的平衡狀態(tài)，平衡正向移動，C的體積分數(shù)增大；b、c均是逆反應速率大于正反應速率后達到的平衡狀態(tài)，平衡逆向移動，C的體積分數(shù)減小，故C的體積分數(shù)最大的是a；

③該反應正反應是放熱反應，所以升高溫度平衡常數(shù)減小，因為t3升高溫度，所以K1>K2，t5使用催化劑，所以K2=K3，該反應為放熱反應所以K1>K2=K3。