Question

(9分) 向一體積不變的密閉容器中加入2 mol A、0.6 mol C和一定量的B三種氣體。

一定條件下發(fā)生反應，各物質(zhì)濃度隨時間變化如圖1所示。圖2為t₂時刻后改變反應條件，平衡體系中反應速率隨時間變化的情況，且四個階段都各改變一種不同的條件。

已知t₃－t₄階段為使用催化劑；圖1中t₀－t₁階段c(B)未畫出。

(1)若t₁＝15 min，則t₀－t₁階段以C濃度變化表示的反應速率為v(C)＝________。

(2)t₄－t₅階段改變的條件為________，B的起始物質(zhì)的量為________。各階段平衡時對應的平衡常數(shù)如下表所示：

t1～t2	t2～t3	t3～t4	t4～t5	t5～t6
K1	K2	K3	K4	K5

則K₁＝________(保留兩位小數(shù))，K₁、K₂、K₃、K₄、K₅之間的關(guān)系為________(用“>”“<”或“＝”連接)。

(3)t₅－t₆階段保持容器內(nèi)溫度不變，若A的物質(zhì)的量共變化了0.01 mol，而此過程中容器與外界的熱交換總量為a kJ，寫出此溫度下該反應的熱化學方程式：________________________。

(4)在相同條件下，若起始時容器中加入a mol A、b mol B和c mol C，達到平衡時體系中各物質(zhì)的量與t₁時刻相等，a、b、c要滿足的條件為________。

 

Answer 1

【答案】

(1)0.02 mol·L^－1·min^－1　   (2)減小壓強　1.0 mol　0.84　K₁＝K₂＝K₃＝K₄<K₅

(3)2A(g)＋B(g)3C(g)　ΔH＝＋200a kJ·mol^－1　(4)a＋2c/3＝2.4且b＋c/3＝1.2

【解析】

試題分析：（1）v(C)=

（2）根據(jù)圖示可知t₄－t₅平衡不移動，但是速率降低，所以改變的條件為減小壓強。因此該反應的方程式為2A(g)+B(g)=3C(g)，反應前后氣體的物質(zhì)的量不變，因此B起始的物質(zhì)的量為1mol。四個階段都各改變一種不同的條件，根據(jù)圖2可以判斷t₂～t₃改變濃度，t₃～t₄使用催化劑，t₄～t₅改變壓強，t₅～t₆改變溫度，根據(jù)速率的變化，以及平衡移動的方向，可知該反應是吸熱反應，平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)，所以K₁＝K₂＝K₃＝K₄<K₅。

（3）若起始時容器中加入a mol A、b mol B和c mol C，達到平衡時體系中各物質(zhì)的量與t₁時刻相等，所以將C轉(zhuǎn)化為A和B，與起始時加入的物質(zhì)的量相同即可。起始時將C轉(zhuǎn)化為A和B，A為2.4mol，B為1.2mol則a＋2c/3＝2.4且b＋c/3＝1.2。

考點：影響化學平衡的條件

點評：本題綜合性強，難度較大，要認真分析條件才可以準確作答，鍛煉學生的思維能力。