Question

向2L密閉容器中加入一定量的A、B、C三種氣體，一定條件下發(fā)生反應(yīng)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖甲所示[t₀～15s階段n（B）未畫(huà)出]．圖乙為t₂時(shí)刻后改變條件平衡體系中反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的情況，且四個(gè)階段所改變的外界條件均不同．已知t₃～t₄階段為使用催化劑．觀察如圖，回答以下問(wèn)題：
（1）甲圖中從反應(yīng)至達(dá)到平衡狀態(tài)，生成物C的平均反應(yīng)速率為

 

．
（2）圖乙中t₂時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件是

 

，t₅時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件是

 

．（填序號(hào)）
A、升高溫度        B、增大反應(yīng)物濃度     C、使用催化劑       D、減少體系壓強(qiáng)
（3）圖乙中表示平衡混合物中，在這四個(gè)階段中C的物質(zhì)的量最高的一段時(shí)間是

 

．（填序號(hào)）：
A、15s-t₂時(shí)段   B、t₃-t₄時(shí)段   C、t₄-t₅時(shí)段     D、t₆以后
（4）該反應(yīng)的化學(xué)方程式可以表示為：

 

，正反應(yīng)為

 

（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)．
（5）反應(yīng)開(kāi)始時(shí)加入的B的物質(zhì)的量為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的量或濃度隨時(shí)間的變化曲線,化學(xué)反應(yīng)速率變化曲線及其應(yīng)用

專(zhuān)題：化學(xué)平衡專(zhuān)題

分析：（1）依據(jù)圖象分析計(jì)算C生成的物質(zhì)的量，結(jié)合反應(yīng)速率概念計(jì)算；
（2）依據(jù)圖象變化分析，t₂時(shí)刻逆反應(yīng)速率不變，正反應(yīng)速率增大，平衡正向進(jìn)行，改變的條件是真的反應(yīng)物質(zhì)的濃度；t₅時(shí)刻正逆反應(yīng)速率都增大，且平衡正向進(jìn)行，依據(jù)選項(xiàng)分析說(shuō)明改變的條件可能是升高溫度，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；
（3）C為生成物，C的物質(zhì)的量最大說(shuō)明平衡正向進(jìn)行程度最大，所以t₆時(shí)刻以后C物質(zhì)的量最高；
（4）依據(jù)甲圖象分析，A為反應(yīng)物，C為生成物，計(jì)算變化的物質(zhì)的量濃度，分析乙圖象中改變的條件t₃～t₄階段與t₄～t₅階段正逆反應(yīng)速率都相等，而t₃～t₄階段為使用催化劑，則t₄～t₅階段應(yīng)為減小壓強(qiáng)，則該反應(yīng)中氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和前后相等，則B為生成物，結(jié)合t₅～t₆階段平衡正向進(jìn)行，改變的是溫度結(jié)合移動(dòng)原理判斷反應(yīng)能量變化；
（5）根據(jù)C、A濃度的變化判斷二者計(jì)量數(shù)關(guān)系，根據(jù)t₄～t₅階段判斷化學(xué)方程式，根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算；

解答： 解：（1）甲圖中從反應(yīng)至達(dá)到平衡狀態(tài)，生成物C的平均反應(yīng)速率=

0.22mol-0.1mol 2L

15s

=0.004mol?L^-1?s^-1；
故答案為：0.004mol?L^-1?s^-1；
（2）t₂時(shí)刻逆反應(yīng)速率不變，正反應(yīng)速率增大，平衡正向進(jìn)行，改變的條件是真的反應(yīng)物質(zhì)的濃度，圖乙中t₂時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件是B；結(jié)合t₅～t₆階段平衡正向進(jìn)行，改變的是溫度，正逆反應(yīng)速率增大，說(shuō)明改變的條件是升溫，t₅時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件是A；
故答案為：B、A；
（3）C為生成物，C的物質(zhì)的量最大說(shuō)明平衡正向進(jìn)行程度最大，所以t₆時(shí)刻平衡正向進(jìn)行，t₆時(shí)刻以后C物質(zhì)的量最高；
故答案為：D；
（4）反應(yīng)中A的濃度變化為0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L，C的濃度變化為0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L，反應(yīng)中A與C的計(jì)量數(shù)之比為0.09：0.06=3：2，t₃～t₄階段與t₄～t₅階段正逆反應(yīng)速率都相等，而t₃～t₄階段為使用催化劑，則t₄～t₅階段應(yīng)為減小壓強(qiáng)，則該反應(yīng)中氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和前后相等，則有：3A（g）?B（g）+2C（g），t₅～t₆階段平衡正向進(jìn)行，改變的是溫度，升溫平衡正向進(jìn)行說(shuō)明反應(yīng)式吸熱反應(yīng)；
故答案為：3A（g）?B（g）+2C（g），吸熱；
（5）反應(yīng)中A的濃度變化為0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L，C的濃度變化為0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L，反應(yīng)中A與C的計(jì)量數(shù)之比為0.09：0.06=3：2，t₃～t₄階段與t₄～t₅階段正逆反應(yīng)速率都相等，而t₃～t₄階段為使用催化劑，則t₄～t₅階段應(yīng)為減小壓強(qiáng)，則該反應(yīng)中氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和前后相等，則有：3A（g）?B（g）+2C（g），根據(jù)方程式可知消耗0.09mol/L的A，則生成0.03mol/L的B，容器的體積為2L，生成B的物質(zhì)的量為0.06mol，平衡時(shí)B的物質(zhì)的量為0.1mol，所以起始時(shí)B的物質(zhì)的量為0.1mol-0.06mol=0.04mol；
故答案為：0.04mol

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡移動(dòng)圖象題，題目難度較大，注意從乙圖判斷各階段的影響因素，此為解答該題的關(guān)鍵．