Question

20．向甲、乙、丙三個(gè)密閉容器中充入一定量的A和B，發(fā)生反應(yīng)：A（g）+xB（g）?2C（g）．各容器的反應(yīng)溫度、反應(yīng)物起始量，反應(yīng)過(guò)程中C的濃度隨時(shí)間變化關(guān)系分別以如表和如圖表示：

容器	甲	乙	丙
容積	0.5L	0.5L	1.0L
溫度/℃	T1	T2	T2
反應(yīng)物 起始量	1.5molA 0.5molB	1.5molA 0.5molB	6.0molA 2.0molB

下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． x=1
• B． 10min內(nèi)乙容器中反應(yīng)的平均速率v（B）=0.025mol•L^-1•min^-1
• C． 由圖可知：T₁＜T₂，且該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
• D． T₁℃，起始時(shí)甲容器中充入0.5molA、1.5molB，平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為75%

Answer 1

分析 A．乙中平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為$\frac{1mol/L×0.5L×\frac{1}{2}}{1.5mol}$=$\frac{1}{6}$，丙中A的轉(zhuǎn)化率為$\frac{2mol/L×1L×\frac{1}{2}}{6mol}$=$\frac{1}{6}$，丙中壓強(qiáng)為乙中2倍，壓強(qiáng)增大平衡不移動(dòng)，故x=1；
B．由圖可知，10min內(nèi)乙容器中C的濃度變化量為1mol/L，根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（C），再利用速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v（B）；
C．比較甲與乙可知，乙先到達(dá)平衡，故溫度T₁＜T₂，溫度越高C的濃度越低，升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)；
D．計(jì)算甲中平衡時(shí)各組分的濃度，進(jìn)而計(jì)算平衡常數(shù)，令T₁℃，起始時(shí)甲容器中充入0.5molA、1.5molB，反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)A的濃度變化量為x，再表示出平衡時(shí)各組分的濃度，利用平衡常數(shù)列方程計(jì)算x的值，進(jìn)而計(jì)算A的轉(zhuǎn)化率．

解答 解：A．乙中平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為$\frac{1mol/L×0.5L×\frac{1}{2}}{1.5mol}$=$\frac{1}{6}$，丙中A的轉(zhuǎn)化率為$\frac{2mol/L×1L×\frac{1}{2}}{6mol}$=$\frac{1}{6}$，丙中壓強(qiáng)為乙中2倍，壓強(qiáng)增大平衡不移動(dòng)，故x=1，故A正確；
B．由圖可知，10min內(nèi)乙容器中C的濃度變化量為1mol/L，v（C）=$\frac{1mol/L}{10min}$=0.1mol/（L•min），速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以v（B）=$\frac{1}{2}$v（C）=$\frac{1}{2}$×0.1mol/（L•min）=0.05mol/（L•min），故B錯(cuò)誤；
C．比較甲與乙可知，乙先到達(dá)平衡，故溫度T₁＜T₂，溫度越高C的濃度越低，升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；
D．甲中平衡時(shí)C的濃度為1.5mol/L，則：
             A（g）+B（g）?2C（g）
開(kāi)始（mol/L）：3     1      0
變化（mol/L）：0.75  0.75   1.5
平衡（mol/L）：2.25  0.25   1.5
故T₁℃，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K=$\frac{1．{5}^{2}}{2.25×0.25}$=4
令T₁℃，起始時(shí)甲容器中充入0.5molA、1.5molB，反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)A的濃度變化量為x，則：
             A（g）+B（g）?2C（g）
開(kāi)始（mol/L）：1     3       0
變化（mol/L）：x     x       2x
平衡（mol/L）：1-x   3-x     2x
所以$\frac{（2x）^{2}}{（1-x）×（3-x）}$=4，解得：x=0.75，故A的轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.75mol/L}{1mol/L}$×100%=75%，故D正確，
故選：AD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算與影響因素、化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算、化學(xué)平衡圖象，D選項(xiàng)為易錯(cuò)點(diǎn)、難點(diǎn)，判斷x的值是解題的關(guān)鍵，難度中等．