Question

10．向某恒容密閉容器中加入4mol A、1.2mol C和一定量的B三種氣體，一定條件下發(fā)生反應(yīng)，各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如甲圖所示[已知t₀～t₁階段c（B）未畫出]．乙圖為t₂時(shí)刻后改變反應(yīng)條件，反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化情況，在t₂、t₃、t₄、t₅時(shí)刻各改變一種不同的條件，已知t₃時(shí)刻為使用催化劑．

（1）若t₁=15s，則t₀～t₁階段的反應(yīng)速率為v（C）=0.02mol•L^-1s^-1．
（2）t₄時(shí)刻改變的條件為減小壓強(qiáng)，該反應(yīng)的逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)（填“吸熱反應(yīng)”或“放熱反應(yīng)”）． B的起始物質(zhì)的量為2mol．
（3）圖乙中共有Ⅰ～Ⅴ五處平衡，其平衡常數(shù)與Ⅰ處的平衡常數(shù)不相等的是Ⅴ（填“Ⅱ”、“Ⅲ”、“Ⅳ”或“Ⅴ”）．
（4）寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式2A（g）+B（g）?3C（g）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算t₀～t₁階段以C物質(zhì)的濃度變化表示的反應(yīng)速率；
（2）t₄～t₅階段正逆反應(yīng)速率減小且相等，如是降低溫度，平衡移動(dòng)發(fā)生移動(dòng)，則正逆反應(yīng)速率不相等，所以是減小了壓強(qiáng)；
t₅時(shí)為升高溫度，V_正＞V_逆，平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)方向?yàn)槲鼰岱磻?yīng)，則逆反應(yīng)方向?yàn)榉艧岱磻?yīng)；
根據(jù)A、C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，然后根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算；
（3）平衡常數(shù)只受溫度的影響，t₅時(shí)為升高溫度；
（4）反應(yīng)中A的濃度變化為：1mol/L-0.8mol/L=0.2mol/L，C的濃度變化為：0.6mol/L-0.3mol/L=0.3mol/L，反應(yīng)中A與C的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為0.2：0.3=2：3，根據(jù)t₄～t₅階段改變壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)可知，該反應(yīng)的方程式為：2A（g）+B（g）?3C（g）．

解答 解：（1）若t₁=15min，生成物C在t₀～t₁時(shí)間段的平均反應(yīng)速率為：v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{（0.6-0.3）mol/L}{15s}$=0.02mol•L^-1 s^-1，
故答案為：0.02mol•L^-1 s^-1；
（2）t₄～t₅階段改變條件后，正逆反應(yīng)速率都減小且相等，所以不可能是降低溫度，應(yīng)該為減小壓強(qiáng)；
t₅時(shí)為升高溫度，V_正＞V_逆，平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)方向?yàn)槲鼰岱磻?yīng)，則逆反應(yīng)方向?yàn)榉艧岱磻?yīng)；
容器的容積V=$\frac{4mol}{1mol/L}$=4L，反應(yīng)中A的濃度變化為：1mol/L-0.8mol/L=0.2mol/L，C的濃度變化為：0.6mol/L-0.3mol/L=0.3mol/L，反應(yīng)中A與C的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為0.2：0.3=2：3，根據(jù)t₄～t₅階段改變壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)可知，該反應(yīng)的方程式為：2A（g）+B（g）?3C（g）；由方程式可知反應(yīng)過(guò)程中消耗的B的物質(zhì)的量為：（1mol/L-0.8mol/L）×$\frac{1}{2}$=0.1mol/L，所以B的起始濃度為：0.4mol/L+0.1mol/L=0.5mol/L，物質(zhì)的量為0.5mol/L×4L=2mol；
故答案為：減小壓強(qiáng)；放熱反應(yīng)； 2mol；
（3）平衡常數(shù)只受溫度的影響，t₅時(shí)為升高溫度，因此平衡常數(shù)與Ⅰ處的平衡常數(shù)不相等的是Ⅴ，
故答案為：Ⅴ；
（4）反應(yīng)中A的濃度變化為：1mol/L-0.8mol/L=0.2mol/L，C的濃度變化為：0.6mol/L-0.3mol/L=0.3mol/L，反應(yīng)中A與C的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為0.2：0.3=2：3，根據(jù)t₄～t₅階段改變壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)可知，該反應(yīng)的方程式為：2A（g）+B（g）?3C（g），
故答案為：2A（g）+B（g）?3C（g）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)反應(yīng)速率圖象及其應(yīng)用，難度中等，解題關(guān)鍵是明確影響化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的因素，注意書寫化學(xué)方程式時(shí)要寫可逆號(hào)．