Question

【題目】T℃時，A氣體與B氣體反應(yīng)生成C氣體，反應(yīng)過程中A、B、C濃度變化如圖(Ⅰ)所示，若保持其他條件不變，溫度分別為T1和T2時，B的體積分?jǐn)?shù)與時間的關(guān)系如圖(Ⅱ)所示。

根據(jù)以上條件，回答下列問題：

（1）A與B反應(yīng)生成C的化學(xué)方程式為__；低溫下_(填“是”或“否”)有利于該反應(yīng)自發(fā)進行。

（2）一定條件下，在密閉容器中進行上述反應(yīng)，已知A、B、C的起始濃度分別為0.1mol/L、0.4mol/L、0.2mol/L，當(dāng)反應(yīng)達到平衡時，B的濃度范圍是__。

Answer 1

【答案】A(g)＋3B(g)2C(g) 是 0.1mol/L＜c（B）＜0.7mol/L

【解析】

(1)隨反應(yīng)進行，A、B的物質(zhì)的量濃度減小，為反應(yīng)物，C的物質(zhì)的量濃度增大，為生成物，最終A、B的濃度不變化，且不為0，屬于可逆反應(yīng)，A、B、C的化學(xué)計量數(shù)之比=(0.5-0.3)∶(0.7-01)∶0.4=1∶3∶2，故反應(yīng)方程式為：A(g)+3B(g)2C(g)；由圖(Ⅱ)可知T1＞T2，升高溫度，B的體積分?jǐn)?shù)增大，說明升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，根據(jù)ΔG=ΔH-ΔST，ΔG<0時自發(fā)進行，通過反應(yīng)式可知ΔS<0 ，進行判斷；

(2)由于反應(yīng)是可逆反應(yīng)，所以平衡時物質(zhì)的濃度不可能為0，假設(shè)從正向、逆向完全反應(yīng)，求出B的濃度范圍。

(1)隨反應(yīng)進行，A、B的物質(zhì)的量濃度減小，為反應(yīng)物，C的物質(zhì)的量濃度增大，為生成物，最終A、B的濃度不變化，且不為0，屬于可逆反應(yīng)，A、B、C的化學(xué)計量數(shù)之比=(0.5-0.3)∶(0.7-01)∶0.4=1∶3∶2，故反應(yīng)方程式為：A(g)+3B(g)2C(g)；由圖(Ⅱ)可知T1＞T2，升高溫度，B的體積分?jǐn)?shù)增大，說明升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH<0，通過反應(yīng)式可知ΔS<0，根據(jù)ΔG=ΔH-ΔST，ΔG<0時自發(fā)進行，溫度低時，滿足條件，故答案為：A(g)+3B(g)2C(g)；低；

(2)由于反應(yīng)是可逆反應(yīng)，所以平衡時物質(zhì)的濃度不可能為0，正向完全反應(yīng)，則消耗0.3 mol/LB，剩余0.1 mol/LB，此時最小；逆向完全反應(yīng)消耗0.2 mol/LC，產(chǎn)生0.3 mol/LB，加上原來的0.4 mol/L，此時最大為0.7 mol/L，B的濃度范圍是0.1mol/L＜c（B）＜0.7mol/L，故答案為：0.1mol/L＜c（B）＜0.7mol/L。