Question

3．在一體積不變的密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：2X（g）+Y（g）?2W（g）；反應(yīng)前按n（X）：n（Y）=3：1加入反應(yīng)物，反應(yīng)過程中W的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示．

（1）分析曲線A和B的不同，可能是以下B原因造成的．
A．是否使用催化劑   B．反應(yīng)溫度不同
C．外界的壓強(qiáng)不同   D．初始充入的反應(yīng)物的物質(zhì)的量不同
（2）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為K，比較K_500℃＞K_600℃（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）如果曲線B達(dá)到平衡時，體系的壓強(qiáng)為反應(yīng)前的85%，當(dāng)容器的體積為1L時，計算：曲線A從開始達(dá)到平衡，X的反應(yīng)速率v（X）為_0.16 mol•L^-1•s^-1．起始時加入Y的物質(zhì)的量為1mol．不通過計算能否判斷出X、Y轉(zhuǎn)化率是否相同能（填“能”或“否”）．
（4）說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是AC．
A．v_正（W）=v_逆（W）                 B．c（X）=c（W）
C．氣體的平均摩爾質(zhì)量不變         D．氣體的密度保持不變．

Answer 1

分析 （1）A．使用催化劑不改變平衡狀態(tài)；
B．先拐先平衡，則反應(yīng)溫度B高，但平衡時W的物質(zhì)的量較少，所以升溫平衡逆向移動；
C．先拐先平衡，則反應(yīng)壓強(qiáng)B高，升壓平衡正向移動，則平衡時W的物質(zhì)的量較多；
D．先拐先平衡，則反應(yīng)開始充入的反應(yīng)物的物質(zhì)的量B多，則平衡時W的物質(zhì)的量也較多；
（2）由（1）得出該反應(yīng)該平衡為放熱反應(yīng)，所以升溫平衡逆向移動，據(jù)此判斷K_500℃和K_600℃；
（3）根據(jù)圖象曲線A從開始達(dá)到平衡，生成W為1.6mol，所以消耗X也為1.6mol，則根據(jù)的反應(yīng)速率v（X）=$\frac{△c}{△t}$計算；根據(jù)如果曲線B達(dá)到平衡時，體系的壓強(qiáng)為反應(yīng)前的85%，列三段式計算起始時加入Y的物質(zhì)的量；根據(jù)開始加入的n（X）：n（Y）=3：1以及按照2：1進(jìn)行反應(yīng)判斷出X、Y轉(zhuǎn)化率是否相同；
（4）根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化，當(dāng)該物理量由變化到定值時，說明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)．

解答 解：（1）A．使用催化劑不改變平衡狀態(tài)，故A錯誤；
B．先拐先平衡，則反應(yīng)溫度B高，但平衡時W的物質(zhì)的量較少，所以升溫平衡逆向移動，則該平衡為放熱反應(yīng)，故B正確；
C．先拐先平衡，則反應(yīng)壓強(qiáng)B高，升壓平衡正向移動，則平衡時W的物質(zhì)的量較多，與圖象不符合，故C錯誤；
D．先拐先平衡，則反應(yīng)開始充入的反應(yīng)物的物質(zhì)的量B多，則平衡時W的物質(zhì)的量也較多，與圖象不符合，故D錯誤；
故選：B；
（2）由（1）得出該反應(yīng)該平衡為放熱反應(yīng)，所以升溫平衡逆向移動，所以溫度高平衡常數(shù)小，則K_500℃＞K_600℃；故答案為：＞；
（3）2X（g）+Y（g）?2W（g），設(shè)起始時加入Y的物質(zhì)的量為amol，則X為3amol；
開始  3a     a       0
反應(yīng)  1.2     0.6    1.2
平衡3a-1.2   a-0.6   1.2
所以反應(yīng)速率v（X）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{1.6}{1}}{10}$=0.16 mol•L^-1•s^-1；
$\frac{4a-0.6}{4a}$=85%，解得a=1mol，
因為n（X）：n（Y）=3：1加入反應(yīng)物，反應(yīng)按照2：1進(jìn)行，所以轉(zhuǎn)化率不相同；
故答案為：0.16 mol•L^-1•s^-1；1； 能；
（4）A．v_正（W）=v_逆（W），正逆反應(yīng)速率相等，能判斷平衡，故A正確；
B．c（X）=c（W）未體現(xiàn)正與逆的關(guān)系，故B錯誤；
C．反應(yīng)前后質(zhì)量不變，氣體物質(zhì)的量在變化，所以氣體的平均摩爾質(zhì)量不變能判斷平衡，故C正確；         
D．反應(yīng)前后質(zhì)量不變，體積不變，氣體的密度始終保持不變，故D錯誤；
故選AC．

點評 本題考查了化學(xué)平衡圖象的分析、反應(yīng)速率的計算以及平衡狀態(tài)的判斷，難度不大，注意計算三段式的應(yīng)用．