Question

1．將1mol A（g）和2mol B（g）置于2L某密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生反應：A（g）+B（g）?C（g）+D（g），并達到平衡．C的體積分數(shù)隨時間變化如圖Ⅰ中曲線b所示，反應過程中的能量變化如圖Ⅱ所示，下列說法不正確的是（　�。�

• A． 該溫度下，反應的平衡常數(shù)數(shù)值約為7.36
• B． 恒溫條件下，縮小反應容器體積可以使反應的過程按圖Ⅰ中a曲線進行
• C． 反應在第4秒鐘達到化學平衡狀態(tài)，0～4秒內(nèi)，以A表示的化學反應速率是：0.225 mol•L^-1•s^-1
• D． 在上述反應體系中加入催化劑，化學反應速率增大，E₁和E₂均減小

Answer 1

分析 根據(jù)圖II知，生成物總能量小于反應物總能量，則該反應的正反應是放熱反應；
A．根據(jù)方程式知，該反應前后氣體計量數(shù)之和不變，所以反應達到平衡時混合氣體物質(zhì)的量不變?yōu)?mol，C的體積分數(shù)為0.3，則n（C）=3mol×3=0.9mol，n（D）=n（C）=0.9mol，n（A）=（1-0.9）mol=0.1mol，n（B）=（2-0.9）mol=1.1mol，則c（D）=c（C）=$\frac{0.9mol}{2L}$=0.45mol/L，c（A）=$\frac{0.1mol}{2L}$=0.05mol/L，
c（B）=$\frac{1.1mol}{2L}$=0.55mol/L，化學平衡常數(shù)=$\frac{c（C）．c（D）}{c（A）．c（B）}$；
B．恒溫條件下，縮小容器體積，增大壓強，反應速率增大，但平衡不移動，則平衡時C含量不變；
C．反應在第4秒鐘達到化學平衡狀態(tài)，0～4秒內(nèi)，以v（C）=$\frac{\frac{3mol×0.3}{2L}}{4s}$=0.1125 mol•L^-1•s^-1，同一反應中同一時間段內(nèi)各物質(zhì)的反應速率之比等于其計量數(shù)之比；
D．加入催化劑，能同等程度的增大正逆反應速率，但平衡不移動，活化能降低．

解答 解：根據(jù)圖II知，生成物總能量小于反應物總能量，則該反應的正反應是放熱反應；
A．根據(jù)方程式知，該反應前后氣體計量數(shù)之和不變，所以反應達到平衡時混合氣體物質(zhì)的量不變?yōu)?mol，C的體積分數(shù)為0.3，則n（C）=3mol×3=0.9mol，n（D）=n（C）=0.9mol，n（A）=（1-0.9）mol=0.1mol，n（B）=（2-0.9）mol=1.1mol，則c（D）=c（C）=$\frac{0.9mol}{2L}$=0.45mol/L，c（A）=$\frac{0.1mol}{2L}$=0.05mol/L，
c（B）=$\frac{1.1mol}{2L}$=0.55mol/L，化學平衡常數(shù)=$\frac{c（C）．c（D）}{c（A）．c（B）}$=$\frac{0.45×0.45}{0.05×0.55}$=7.36，故A正確；
B．恒溫條件下，縮小容器體積，增大壓強，反應速率增大，但平衡不移動，則平衡時C含量不變，則可以使反應的過程按圖Ⅰ中a曲線進行，故B正確；
C．反應在第4秒鐘達到化學平衡狀態(tài)，0～4秒內(nèi)，以v（C）=$\frac{\frac{3mol×0.3}{2L}}{4s}$=0.1125 mol•L^-1•s^-1，同一反應中同一時間段內(nèi)各物質(zhì)的反應速率之比等于其計量數(shù)之比，所以0～4秒內(nèi)，以A表示的化學反應速率是：0.1125 mol•L^-1•s^-1，故C錯誤；
D．加入催化劑降低反應的活化能，則E1和E2均減小，化學反應速率增大，故D正確；
故選C．

點評 本題考查化學平衡有關(guān)計算，為高頻考點，側(cè)重考查學生發(fā)生計算能力，難點是平衡常數(shù)的計算，易錯選項是D．