Question

【題目】一定條件下，在體積為5 L的密閉容器中，A、B、C三種氣體的物質(zhì)的量n（mo1）隨時(shí)間t（min）的變化如圖1所示。已知達(dá)平衡后，降低溫度，A的體積分?jǐn)?shù)將減小。

(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________，此反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式為K=________。

(2)從開(kāi)始到最初達(dá)到平衡，C的平均反應(yīng)速率v（C）＝________________。3min時(shí)，A的轉(zhuǎn)化率=________%。該反應(yīng)的________0。（填“”、“”或“”）

(3)對(duì)于該反應(yīng)改變某些條件，化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡狀態(tài)可能會(huì)發(fā)生變化，請(qǐng)回答：

①恒溫恒容充入惰性氣體，平衡______移動(dòng)（填“正向”、“逆向”或“不”，下同）

②恒溫恒壓充入惰性氣體，平衡______移動(dòng)，化學(xué)反應(yīng)速率_______（填“加快”或“減慢”）

③升高溫度，平衡______移動(dòng)。

(4)該反應(yīng)的反應(yīng)速率v隨時(shí)間t的關(guān)系如圖2所示：

①根據(jù)圖2判斷，在t3時(shí)刻改變的外界條件是_______,t5時(shí)刻改變的外界條件是_______。

②a、b、c三個(gè)階段中，C的體積分?jǐn)?shù)最大的是________,

③a、b、c三個(gè)階段的平衡常數(shù)分別用K1、K2、K3表示則：K1、K2、K3 之間的關(guān)系為___________（用“”、“”或“”連接）。

Answer 1

【答案】A（g）+2B（g）2C（g） 0.04mol·L-1·min-1 30 ＜ 不 逆向 減慢 逆向 升高溫度 加入催化劑 a K1>K2=K3

【解析】

(1)由圖1中曲線(xiàn)變化情況可知：A和B是反應(yīng)物，C是生成物，再由物質(zhì)的量的變化值可得化學(xué)計(jì)量數(shù)之比；由圖1可知，最后A、B的物質(zhì)的量不為0，為可逆反應(yīng)，3min時(shí)△n(A):△n(B):△n(C)=(1-0.7)mol:(1-0.4)mol:0.6mol=1:2:2，物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，由此可以推出方程式；

(2)v(C)= =；降低溫度，反應(yīng)向放熱方向移動(dòng)，降低溫度后A的體積分?jǐn)?shù)減小，說(shuō)明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則△H＜0；

(3) ①恒溫恒容充入惰性氣體，各反應(yīng)物反應(yīng)速率不變，平衡不移動(dòng)；

②恒溫恒壓充入惰性氣體，各反應(yīng)物濃度減小，反應(yīng)速率減小，等效于減小壓強(qiáng)，A（g）+2B（g）2C（g）是氣體體積減小的反應(yīng)，減小壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)；

③該反應(yīng)△H＜0，放熱，升高溫度，反應(yīng)逆向移動(dòng)；

(4)①t3時(shí)刻改變條件，正逆反應(yīng)速率都增大，且平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，則改變的條件是升高溫度；t5時(shí)刻正逆反應(yīng)速率都增大，平衡不移動(dòng)，則改變的條件是加入催化劑；

②a處是正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率后達(dá)到的平衡狀態(tài)，平衡正向移動(dòng)，C的體積分?jǐn)?shù)增大；b、c均是逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率后達(dá)到的平衡狀態(tài)，平衡逆向移動(dòng)，C的體積分?jǐn)?shù)減小，故C的體積分?jǐn)?shù)最大的是a；

③該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以升高溫度平衡常數(shù)減小，因?yàn)?/span>t3升高溫度，所以K1>K2，t5使用催化劑，所以K2=K3，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)所以K1>K2=K3。

(1)由圖1中曲線(xiàn)變化情況可知：A和B是反應(yīng)物，C是生成物，再由物質(zhì)的量的變化值可得化學(xué)計(jì)量數(shù)之比；由圖1可知，最后A、B的物質(zhì)的量不為0，為可逆反應(yīng)，3min時(shí)△n(A):△n(B):△n(C)=(1-0.7)mol:(1-0.4)mol:0.6mol=1:2:2，物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以反應(yīng)方程式為A（g）+2B（g）2C（g）；平衡常數(shù)為生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值，所以K= ；

(2)v(C)= = = =0.04mol·L-1·min-1；A的轉(zhuǎn)化率==30%；降低溫度，反應(yīng)向放熱方向移動(dòng)，降低溫度后A的體積分?jǐn)?shù)減小，說(shuō)明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則△H＜0；

(3) ①恒溫恒容充入惰性氣體，各反應(yīng)物反應(yīng)速率不變，平衡不移動(dòng)；

②恒溫恒壓充入惰性氣體，各反應(yīng)物濃度減小，反應(yīng)速率減小，等效于減小壓強(qiáng)，A（g）+2B（g）2C（g）是氣體體積減小的反應(yīng)，減小壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)；

③該反應(yīng)△H＜0，放熱，升高溫度，反應(yīng)逆向移動(dòng)；

(4)①t3時(shí)刻改變條件，正逆反應(yīng)速率都增大，且平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，則改變的條件是升高溫度；t5時(shí)刻正逆反應(yīng)速率都增大，平衡不移動(dòng)，則改變的條件是加入催化劑；

②a處是正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率后達(dá)到的平衡狀態(tài)，平衡正向移動(dòng)，C的體積分?jǐn)?shù)增大；b、c均是逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率后達(dá)到的平衡狀態(tài)，平衡逆向移動(dòng)，C的體積分?jǐn)?shù)減小，故C的體積分?jǐn)?shù)最大的是a；

③該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以升高溫度平衡常數(shù)減小，因?yàn)?/span>t3升高溫度，所以K1>K2，t5使用催化劑，所以K2=K3，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)所以K1>K2=K3。