Question

恒容體系，發(fā)生如下反應(yīng)2A（g）?B（g）+xC（g）△H，起始時B、C物質(zhì)的量濃度為0，A的物質(zhì)的量濃度隨時間變化如圖．某課外活動小組一共進行了如圖所示的三個實驗（其中T₁、T₂表示不同的反應(yīng)溫度）．
（1）在實驗Ⅲ中，0～20min的時間內(nèi)，v（A）=

 

．
（2）分析實驗I和實驗II的數(shù)據(jù)，可知x=

 

；分析實驗II和實驗Ⅲ的數(shù)據(jù)，可知反應(yīng)熱△H

 

0（選填“＞”、“=”或者“＜”）．
（3）能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是（選填代號字母）

 

．
a．A的質(zhì)量不再變化
b．混合氣體的密度保持不變
c．用A、B、C表示的反應(yīng)速率的比為2：1：x
d．單位時間內(nèi)生成n mol B的同時生成2n mol A
e．混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變
（4）T₁℃時，保持容器的體積不變，若充入a mol A、b mol B、c mol C，達(dá)到平衡時C的體積分?jǐn)?shù)為0.4，則a、b、c應(yīng)滿足什么條件

 

．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的計算,化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）由圖可知20min內(nèi)，A的濃度變化為1mol/L-0.2mol/L=0.8mol/L，根據(jù)公式計算v（A）；
（2）比較實驗Ⅰ、Ⅱ，溫度相同，A的起始濃度不同，平衡時實驗比較實驗Ⅰ中A的轉(zhuǎn)化率為50%，實驗Ⅱ中A的轉(zhuǎn)化率為50%，A的濃度變化，平衡時A的轉(zhuǎn)化率相同，二者為等效平衡，故反應(yīng)前后氣體的體積不變；比較實驗Ⅱ、Ⅲ，二者A的起始濃度相同、溫度不定，溫度越高，反應(yīng)速率越快，最先到達(dá)平衡，故溫度T₁＞T₂，由圖可知溫度越高A的轉(zhuǎn)化率越大，溫度升高平衡向正反應(yīng)移動．
（3）由圖可知，實驗Ⅱ中，當(dāng)化學(xué)反應(yīng)進行到35min時，可以反應(yīng)以達(dá)平衡狀態(tài)．
a．A的質(zhì)量不再變化等，說明反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)；
b．混合氣體的密度自始至終保持不變；
c．速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比；
d．單位時間內(nèi)生成n mol B的同時生成2n mol A，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率；
e．混合氣體的平均摩爾質(zhì)量自始至終保持不變．
（4）由圖可知，T₁℃時，達(dá)平衡時A的濃度為0.2mol/L，A的濃度變化為1mol/L-0.2mol/L=0.8mol/L，由方程式可知原平衡狀態(tài)C的濃度為

1

2

×0.8mol/L=0.4mol/L，C體積分?jǐn)?shù)為0.4，T₁℃時，保持容器的體積不變，若充入amolA、bmolB、cmolC，達(dá)到平衡時C的體積分?jǐn)?shù)為0.4，說明為等效平衡，該反應(yīng)前后其氣體的體積不變，故滿足B、C的物質(zhì)的量為1：1即可，與A的量無關(guān)．

解答： 解：（1）由圖可知20min內(nèi)，A的濃度變化為1mol/L-0.2mol/L=0.8mol/L，v（A）=

0.8mol/L

20min

=0.04mol/（L．min），故答案為：0.04mol/（L．min）；
（2）比較實驗Ⅰ、Ⅱ，溫度相同，A的起始濃度不同，平衡時實驗比較實驗Ⅰ中A的轉(zhuǎn)化率為50%，實驗Ⅱ中A的轉(zhuǎn)化率為50%，A的濃度變化，平衡時A的轉(zhuǎn)化率相同，二者為等效平衡，故反應(yīng)前后氣體的體積不變；比較實驗Ⅱ、Ⅲ，二者A的起始濃度相同、溫度不定，溫度越高，反應(yīng)速率越快，最先到達(dá)平衡，故溫度T₁＞T₂，由圖可知溫度越高A的轉(zhuǎn)化率越大，溫度升高平衡向正反應(yīng)移動，
故答案為：1；＞；
（3）由圖可知，實驗Ⅱ中，當(dāng)化學(xué)反應(yīng)進行到35min時，可以反應(yīng)以達(dá)平衡狀態(tài)．
a．A的質(zhì)量不再變化等，說明反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，故a正確；
b．混合氣體的密度自始至終保持不變，故b錯誤；
c．速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，用A、B、C表示的反應(yīng)速率的比為2：1：1，故c錯誤；
d．單位時間內(nèi)生成n mol B的同時生成2n mol A，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，故d正確；
e．混合氣體的平均摩爾質(zhì)量自始至終保持不變，故d錯誤；
故答案為：ad；
（4）由圖可知，T₁℃時，達(dá)平衡時A的濃度為0.2mol/L，A的濃度變化為1mol/L-0.2mol/L=0.8mol/L，由方程式可知原平衡狀態(tài)C的濃度為

1

2

×0.8mol/L=0.4mol/L，C體積分?jǐn)?shù)為0.4，T₁℃時，保持容器的體積不變，若充入amolA、bmolB、cmolC，達(dá)到平衡時C的體積分?jǐn)?shù)為0.4，說明為等效平衡，該反應(yīng)前后其氣體的體積不變，故滿足B、C的物質(zhì)的量為1：1即可，與A的量無關(guān)，
故答案為：b=c，a為大于0的任意值．

點評：本題考查反應(yīng)速率計算、化學(xué)平衡狀態(tài)特征、平衡常數(shù)、化學(xué)平衡計算、等效平衡、化學(xué)平衡圖象等，難度中等關(guān)鍵是讀懂圖象獲取信息．理解等效平衡的原理．