Question

對于反應(yīng)A（g）?2B（g）△H＞0，在溫度為T₁、T₂時(shí)，平衡體系中B的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化的曲線如圖所示．回答下列各題．
（1）根據(jù)曲線圖，分析下列說法正確的是    （填字母）．
A．a(chǎn)、c兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：a＞c
B．由狀態(tài)b到狀態(tài)a，可以通過加熱的方法
C．b、c兩點(diǎn)A氣體的轉(zhuǎn)化率相等
（2）上述反應(yīng)在密閉容器（定容）中進(jìn)行，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是    （填字母）．
A．單位時(shí)間內(nèi)生成n mol A的同時(shí)分解2n molB
B．兩種氣體的體積分?jǐn)?shù)不再改變
C．v_正（A）=2v_逆（B）
D．混合氣體的密度不再發(fā)生變化
E．混合氣體的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化
（3）若上述反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，B氣體的平衡濃度為0.1mol?L^-1，通過減小體積來增大體系的壓強(qiáng)（溫度保持不變），重新達(dá)平衡后，B氣體的平衡濃度    0.1mol?L^-1（填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）在100℃時(shí)，將0.40mol的B氣體充入2L抽空的密閉容器中，每隔一定時(shí)間就對該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析，得到如下表的數(shù)據(jù)：

時(shí)間（s）		20	40	60	80
n（B）/mol	0.40	n1	0.26	n3	n4
n（A）/mol	0.00	0.05	n2	0.08	0.08

①在上述條件下，從反應(yīng)開始至40s時(shí)，以A氣體表示的該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為    ；
②上表中n₃    n₄（填“＞”、“＜”或“=”），反應(yīng)A（g）?2B（g）在100℃時(shí)的平衡常數(shù)K的值為    ，升高溫度后，反應(yīng)2B（g）?A（g）的平衡常數(shù)K的值    （填“增大”、“減小”或“不變”）；
③若在相同情況下最初向該容器中充入的是A氣體，要達(dá)到上述同樣的平衡狀態(tài)，A氣體的起始濃度為    mol?L^-1．

Answer 1

【答案】分析：（1）A（g）?2B（g）△H＞0，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，B的體積分?jǐn)?shù)增大，故T₁＜T₂；增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，B的體積分?jǐn)?shù)減小，結(jié)合圖象來分析解答．
A．a(chǎn)、c兩點(diǎn)都在等溫線上，壓強(qiáng)越大，反應(yīng)速率越快；
B．壓強(qiáng)相同，升高溫度，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，B的體積分?jǐn)?shù)增大，a點(diǎn)B的體積分?jǐn)?shù)大；
C．根據(jù)b、c兩點(diǎn)平衡體系中NO₂的體積分?jǐn)?shù)相等來判斷；
（2）當(dāng)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，由此衍生的一些物理性不變，以此解答該題；
（3）減小體積增大壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，移動(dòng)的結(jié)果是降低B的濃度增大，但不會(huì)消除增大；
（4）①根據(jù)公式反應(yīng)速率v=計(jì)算v（B），再根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v（A）；
②化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，各組分的濃度不再隨時(shí)間的改變而改變；
計(jì)算平衡時(shí)各組分的平衡濃度，代入平衡常數(shù)表達(dá)式k=計(jì)算；
反應(yīng)2B（g）?A（g）為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡體系向著吸熱的方向進(jìn)行，據(jù)此判斷K的變化情況；
③該容器只充入的是A氣體，恒溫恒容下，要達(dá)到上述同樣的平衡狀態(tài)，為等效平衡，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化應(yīng)得到0.4mol的B，據(jù)此計(jì)算A的起始濃度．
解答：解：（1）A．由圖象可知，a、c兩點(diǎn)都在等溫線上，c的壓強(qiáng)大，壓強(qiáng)越大，反應(yīng)速率越快，則a、c兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：a＜c，故a錯(cuò)誤；
B．升高溫度，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，B的體積分?jǐn)?shù)增大，由圖象可知，a點(diǎn)B的體積分?jǐn)?shù)大，則T₁＜T₂，由狀態(tài)b到狀態(tài)a，可以用加熱的方法，故B正確；
C．b、c兩點(diǎn)平衡體系中B的體積分?jǐn)?shù)相等，氣體的平均相對分子質(zhì)量：b=c，故C正確；
故答案為：BC；
（2）A．單位時(shí)間內(nèi)生成n mol A的同時(shí)分解2n molB，都表示逆反應(yīng)速率，反應(yīng)始終按此比例進(jìn)行，不能說明到達(dá)平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；
B．到達(dá)平衡時(shí)各組分的含量不變，兩種氣體的體積分?jǐn)?shù)不再改變，說明到達(dá)平衡，故B正確；
C．v_正（A）=2v_逆（B），即v_正（A）：v_逆（B）=2：1，不等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)，向正反應(yīng)進(jìn)行，故C錯(cuò)誤；
D．混合氣體的總質(zhì)量不變，容器的容積不變，混合氣體的密度始終不變，故D錯(cuò)誤；
E．隨反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)混合物的總物質(zhì)的量增大，壓強(qiáng)增大，混合氣體的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化，說明到達(dá)平衡狀態(tài)，故E正確；
故答案為：BE；
（3）減小體積增大壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，移動(dòng)的結(jié)果是降低B的濃度增大，但不會(huì)消除增大，到達(dá)新平衡時(shí)B濃度大于0.1mol/L，故答案為：＞；
（4）①從反應(yīng)開始直至40s時(shí)，v（B）==0.00175mol/（L?s），速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故v（A）=v（B）=×0.00175mol/（L?s）=0.000875mol/（L?s），
故答案為：0.000875mol/（L?s）；
②在60s、80s時(shí)，A的物質(zhì)的量都是0.08mol，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，所以n₃=n₄，A的平衡濃度為=0.04mol/L，B的平衡濃度為-2×0.04mol/L=0.12mol/L，反應(yīng)的平衡常數(shù)k===0.36，
反應(yīng)2B（g）?A（g）為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡體系向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡常數(shù)k減小，
故答案為：=；0.36；減�。�
③該容器只充入的是A氣體，恒溫恒容下，要達(dá)到上述同樣的平衡狀態(tài)，為等效平衡，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化應(yīng)得到0.4mol的B，故起始充入的A氣體物質(zhì)的量為0.4mol×=0.2mol，A的起始濃度是 =0.1mol?L^-1，
故答案為：0.1．
點(diǎn)評：本題考查化學(xué)平衡圖象、化學(xué)平衡影響因素與計(jì)算、反應(yīng)速率計(jì)算、化學(xué)平衡常數(shù)、等效平衡等，題目較為綜合，難度中等，（4）③中注意等效平衡的利用．