Question

2．向甲、乙、丙三個密閉容器中充入一定量的A和B，發(fā)生反應：A_（g）+xB_（g）?2C_（g）．各容器的反應溫度、反應物起始量、反應過程中C的濃度隨時間變化關系分別如表和如圖所示：下列有關推斷正確的是（　�。�

容器	甲	乙	丙
容積	0.5 L	0.5 L	1.0 L
溫度/℃	T1	T2	T2
反應物 起始量	1.5 mol A 0.5 mol B	1.5 mol A 0.5 mol B	6.0 mol A 2.0 mol B

• A． 10 min內甲容器中反應的平均速率v_（A）=0.1 mol/（L•min）
• B． T₁＜T₂，正反應為吸熱反應
• C． 平衡時保持溫度不變，縮小容器體積平衡向正反應方向移動
• D． T₁℃時，若起始時甲容器中充入0.5 mol A、1.5 mol B，平衡時A的轉化率為75%

Answer 1

分析 A．由圖可知，10min內甲容器中C的濃度變化量為1.5mol/L，根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算v（C），再利用速率之比等于化學計量數(shù)之比計算v（A）；
B．比較甲與乙可知，乙先到達平衡，故溫度T₁＜T₂，溫度越高C的濃度越低，升高溫度平衡向逆反應移動；
C．若x=1，反應前后氣體的物質的量不變，縮小容器體積，不影響平衡移動；
D．乙中平衡時A的轉化率為$\frac{1mol/L×0.5L×\frac{1}{2}}{1.5mol}$=$\frac{1}{6}$，丙中A的轉化率為$\frac{2mol/L×1L×\frac{1}{2}}{6mol}$=$\frac{1}{6}$，丙中壓強為乙中2倍，壓強增大平衡不移動，故x=1，根據(jù)三段式計算甲中平衡時各組分的濃度，進而計算平衡常數(shù)，令T₁℃，起始時甲容器中充入0.5molA、1.5molB，反應到達平衡時A的濃度變化量為x，再利用三段式表示出平衡時各組分的濃度，利用平衡常數(shù)列方程計算x的值，進而計算A的轉化率．

解答 解：A．由圖可知，10min內甲容器中C的濃度變化量為1.5mol/L，v（C）=$\frac{1.5mol/L}{10min}$=0.15mol/（L•min），速率之比等于化學計量數(shù)之比，所以v（A）=$\frac{1}{2}$v（C）=$\frac{1}{2}$×0.15mol/（L•min）=0.075mol/（L•min），故A錯誤；
B．比較甲與乙可知，乙先到達平衡，故溫度T₁＜T₂，溫度越高C的濃度越低，升高溫度平衡向逆反應移動，故正反應為放熱反應，故B錯誤；
C．若x=1，反應前后氣體的物質的量不變，縮小容器體積，不影響平衡移動，故C錯誤；
D．乙中平衡時A的轉化率為$\frac{1mol/L×0.5L×\frac{1}{2}}{1.5mol}$=$\frac{1}{6}$，丙中A的轉化率為$\frac{2mol/L×1L×\frac{1}{2}}{6mol}$=$\frac{1}{6}$，丙中壓強為乙中2倍，壓強增大平衡不移動，故x=1，
              A（g）+B（g）?2C（g）
開始（mol/L）：3      1      0
變化（mol/L）：0.75   0.75   1.5
平衡（mol/L）：2.25   0.25   1.5
故T₁℃，該反應的平衡常數(shù)為K=$\frac{1．{5}^{2}}{2.25×0.25}$=4
令T₁℃，起始時甲容器中充入0.5molA、1.5molB，反應到達平衡時A的濃度變化量為x，則：
              A（g）+B（g）?2C（g）
開始（mol/L）：1      3      0
變化（mol/L）：x      x      2x
平衡（mol/L）：1-x    3-x    2x
所以$\frac{（2x）^{2}}{（1-x）×（3-x）}$=4，解得：x=0.75
故A的轉化率=$\frac{0.75mol/L}{1mol/L}$×100%=75%，故D正確；
故選：D．

點評 本題考查化學平衡計算與影響因素、化學反應速率計算、化學平衡圖象，D選項為易錯點、難點，判斷x的值是解題的關鍵，難度中等．