Question

3．1200℃時可用反應 2BBr₃（g）+3H₂（g）$?_{催化劑}^{高溫}$2B（s）+6HBr（g） 來制取晶體硼．
完成下列填空：
（1）下列說法能說明該反應達到平衡的是cd（選填序號，下同）．
a．v_正（BBr₃）=3v_逆（HBr）b.2c（H₂）=c（HBr）
c．密閉容器內壓強不再變化d．容器內氣體平均摩爾質量不再變化
（2）若密閉容器體積不變，升高溫度，晶體硼的質量增加，下列說法正確的是b．
a．在平衡移動時正反應速率先增大后減小b．在平衡移動時逆反應速率始終增大
c．正反應為放熱反應d．達到新平衡后反應物不再轉化為生成物
（3）若上述反應在10L的密閉容器內反應，5min后，氣體總質量減少1.1g，則該時間段內氫氣的平均反應速率為0.003mol/（L•min）．
（4）往容器中充入0.2mol BBr₃和一定量H₂，充分反應達到平衡后，混合氣體中HBr百分含量與起始通入H₂的物質的量有如圖關系．在a、b、c三點中，H₂的轉化率最高的是a（選填字母）．b點達到平衡后，再充入H₂使平衡到達c點，此過程中平衡移動的方向為正向（填“正向”、“逆向”或“不移動”）．

Answer 1

分析 （1）當反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質的濃度不再改變，由此衍生的一些物理量也不變，以此進行判斷；
（2）升高溫度，化學平衡正逆反應速率均增加，化學平衡向著吸熱方向進行，據(jù)此回答；
（3）根據(jù)方程式結合速率公式v=$\frac{△c}{△t}$來計算；
（4）H₂的轉化率最高，說明在平衡建立階段，平衡向右移動；達到了平衡以后，增加氫氣的投料，氫氣的轉化率會降低；增加反應物的量會使得化學平衡正向移動．

解答 解：（1）a．v_正（BBr₃）=3v_逆（HBr）能表明正逆反應速率不相等，不是平衡狀態(tài)，故錯誤；
b.2c（H₂）=c（HBr）不能表明正逆反應速率相等，不是平衡狀態(tài)，故錯誤；
c．反應前后系數(shù)和不等，當密閉容器內壓強不再變化能表明正逆反應速率相等，是平衡狀態(tài)，故正確；
d．容器內氣體平均摩爾質量等于質量和物質的量的比值，質量在減小，物種的量在增加，平均摩爾質量在變化，當平均摩爾質量不再變化，達到了平衡，故正確．
故選cd；
（2）若密閉容器體積不變，升高溫度，晶體硼的質量增加，說明平衡正向移動，反應是吸熱反應．
a．在平衡移動時，升高溫度，正反應速率始終增大，故錯誤；
b．在平衡移動時逆反應速率始終增大，故正確；
c．正反應為吸熱反應，故錯誤；
d．達到新平衡后反應物仍然轉化為生成物，是一個動態(tài)平衡，故錯誤；
故選b；
（3）5min后，氣體總質量減少1.1g，則生成B是1.1g，即0.1mol，所以消耗氫氣是0.15mol，該時間段內氫氣的平均反應速率為$\frac{0.15mol}{10L×5min}$=0.003mol/（L•min），故答案為：0.003mol/（L•min）；
（4）H₂的轉化率最高，說明在平衡建立階段，平衡向右移動，達到了平衡以后，增加氫氣的投料，氫氣的轉化率會降低，b點達到平衡后，再充入H₂使平衡到達c點，此過程增加氫氣的量，會使得平衡正向移動，故答案為：a；正向．

點評 本題主要考查平衡狀態(tài)判斷、速率的計算、平衡移動的影響因素等知識，注意平時知識的積累以及靈活應用是解題的關鍵，難度不大．