Question

20．在一定條件下，A氣體與B氣體反應生成C氣體．反應過程中，反應物與生成物的濃度隨時間變化的曲線如圖．回答下列問題：
（1）該反應的化學方程式為3A+B?2C．
（2）0～t₁ s內(nèi)A氣體的反應速率為$\frac{0.6}{{t}_{1}}$mol•L^-1•s^-1．
（3）反應后與反應前的壓強之比為9：13．
（4）（t₁+10）s時，A氣體的體積分數(shù)為$\frac{2}{9}$，此時v（A）_正＞v（B）_逆（填“＞”、“＜”或“=”）．
（5）關于該反應的說法正確的是bc．
a．到達t₁時刻該反應已停止
b．在t₁時刻之前B氣體的消耗速率大于它的生成速率
c．在t₁時刻C氣體的正反應速率等于逆反應速率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖知，隨著反應的進行，A、B的濃度降低、C的濃度升高，則A和B是反應物、C是生成物，△c（A）=（0.8-0.2）mol/L=0.6mol/L，△c（B）=（0.5-0.3）mol/L=0.2mol/L，△c（C）=（0.4-0）mol/L=0.4mol/L，同一可逆反應中，同一時間段內(nèi)各物質(zhì)濃度變化量之比等于其計量數(shù)之比，所以A、B、C的計量數(shù)之比=0.6mol/L：0.2mol/L：0.4mol/L=3：1：2；
（2）0～t₁ s內(nèi)A氣體的反應速率=$\frac{△c}{△t}$；
（3）恒溫、恒容條件下，物質(zhì)的量之比等于其壓強之比，還等于其物質(zhì)的量濃度之和之比，反應前氣體濃度之和為（0.8+0.5）mol/L=1.3mol/L，反應后混合氣體濃度之和=（0.4+0.3+0.2）mol/L=0.9mol/L；
（4）體積分數(shù)之比等于物質(zhì)的量濃度之比；同一物質(zhì)的平衡狀態(tài)正逆反應速率相等，但不同物質(zhì)的反應速率之比等于其計量數(shù)之比；
（5）t₁時刻反應達到平衡狀態(tài)，正逆反應速率相等．

解答 解：（1）根據(jù)圖知，隨著反應的進行，A、B的濃度降低、C的濃度升高，則A和B是反應物、C是生成物，△c（A）=（0.8-0.2）mol/L=0.6mol/L，△c（B）=（0.5-0.3）mol/L=0.2mol/L，△c（C）=（0.4-0）mol/L=0.4mol/L，同一可逆反應中，同一時間段內(nèi)各物質(zhì)濃度變化量之比等于其計量數(shù)之比，所以A、B、C的計量數(shù)之比=0.6mol/L：0.2mol/L：0.4mol/L=3：1：2，所以該反應方程式為3A+B?2C，故答案為：3A+B?2C；
（2）0～t₁ s內(nèi)A氣體的反應速率=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.6}{{t}_{1}}$mol•L^-1•s^-1，故答案為：$\frac{0.6}{{t}_{1}}$mol•L^-1•s^-1；
（3）恒溫、恒容條件下，物質(zhì)的量之比等于其壓強之比，還等于其物質(zhì)的量濃度之和之比，反應前氣體濃度之和為（0.8+0.5）mol/L=1.3mol/L，反應后混合氣體濃度之和=（0.4+0.3+0.2）mol/L=0.9mol/L，所以反應后與反應前的壓強之比=0.9mol/L：1.3mol/L=9：13，故答案為：9：13；
（4）體積分數(shù)之比等于物質(zhì)的量濃度之比=0.2mol/L：（0.4+0.3：0.2）mol/L=$\frac{2}{9}$；同一物質(zhì)的平衡狀態(tài)正逆反應速率相等，但不同物質(zhì)的反應速率之比等于其計量數(shù)之比，所以v（A）_正＞v（B）_逆，
故答案為：$\frac{2}{9}$；＞；
（5）a．到達t₁時刻正逆反應速率相等，但該反應為動態(tài)平衡狀態(tài)，不停止，故錯誤；
b．在t₁時刻之前，該反應向正反應方向移動，所以正反應速率大于逆反應速率，則B氣體的消耗速率大于它的生成速率，故正確；
c．在t₁時刻達到平衡狀態(tài)，則C氣體的正反應速率等于逆反應速率，故正確；
故選bc．

點評 本題考查圖象分析，側(cè)重考查學生分析計算能力，涉及反應速率、壓強的計算及平衡狀態(tài)判斷等知識點，明確圖中縱橫坐標含義是解本題關鍵，知道平衡狀態(tài)判斷方法，題目難度不大．