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2.向某密閉容器中加入0.15mol/A、0.05mol/LC和一量的B三種氣體.一定條件下發(fā)生反應,各物質(zhì)濃度隨時間變化如圖中甲圖所示[t0時c(B)未畫出,t1時增大到0.05mol/L].乙圖中t2時刻后改變反應條件,平衡體系中正、逆反應速率隨時間變化的情況.
(1)已知向一平衡體系中加入催化劑,會同等程度增加正逆反應速率,使平衡不移動,則由乙圖平衡圖象推斷B的起始物質(zhì)的量濃度為0.02mol
(2)t5時改變的條件是升溫此時v(正)>v(逆),若A的物質(zhì)的量減少0.03mol時,容器與外界的熱交換總量為akJ,寫出該反應的熱化學方程式3A (g)?2C(g)+B(g)△H=+150akJ/mol.
(3)若t1=15s,則t0-t1階段以C濃度變化表示的平均反應速率為v(C)=0.004mol/L.S,A的轉(zhuǎn)化率為60%.
(4)t2時改變的某一反應條件可能是c(選填序號).
a.減少生成物濃度b.增大壓強c.增大反應物濃度
(5)如圖乙表示此反應的反應速率v和時間t的關系圖,各階段的平衡常數(shù)如表所示.K1、K2、K3、K4之間的關系為K1=K2=K3<K4(用“>”、“<”或“=”連接).A的轉(zhuǎn)化率最大的一段時間是t5-t6
T1~t2T3~t4T4~t5T6~t
K1K2K3K4

分析 (1)若t4時改變的條件為減小壓強,平衡不移動,說明反應前后氣體的體積相等,圖甲中t1時到達平衡,△c(A)=0.09mol/L,△c(C)=0.06mol/L,二者化學計量數(shù)之比為0.09:0.06=3:2,則B為生成物,反應方程式為:3A(g)?B(g)+2C(g),計算B的濃度變化量,B的起始濃度=B的平衡濃度-B的濃度變化量;
(2)t5時正逆反應速率增大,說明改變的條件是升溫,此時v(正)>v(逆),平衡正向移動,正反應為吸熱反應;若A的物質(zhì)的量減少0.02mol時,容器與外界的熱交換總量為a kJ,則3mol A反應放出的吸收的熱量為akJ×3mol0.02mol=150kJ,注明物質(zhì)聚集狀態(tài)與反應熱書寫熱化學方程式;
(3)由圖象計算C的濃度變化,再根據(jù)v=ct計算反應速率;A的轉(zhuǎn)化率=×100%計算;
(4)圖象可知改變的條件只能增加一種體系的濃度;
(5)反應為吸熱反應,升高溫度,A的轉(zhuǎn)化率將增大,再結合反應前后氣體體積變化分析;平衡常數(shù)隨溫度變化,不隨濃度、壓強、催化劑等變化.

解答 解:(1)若t4時改變的條件為減小壓強,平衡不移動,說明反應前后氣體的體積相等,圖甲中t1時到達平衡,△c(A)=0.09mol/L,△c(C)=0.06mol/L,二者化學計量數(shù)之比為0.09:0.06=3:2,則B為生成物,反應方程式為:3A(g)?B(g)+2C(g),則△c(B)=12△c(C)=0.03mol/L,B的起始濃度=0.05mol/L-0.03mol/L=0.02mol/L,
故答案為:0.02;
(2)t5時正逆反應速率增大,說明改變的條件是升溫,此時v(正)>v(逆),平衡正向移動,正反應為吸熱反應,若A的物質(zhì)的量減少0.02mol時,容器與外界的熱交換總量為a kJ,則3mol A反應放出的吸收的熱量為akJ×3mol0.02mol=150kJ,反應熱化學方程式為:3A (g)?2C(g)+B(g)△H=+150akJ/mol,
故答案為:升溫;3A (g)?2C(g)+B(g)△H=+150akJ/mol;
(3)若t1=15s,生成物C在t0~t1時間段的平均反應速率為:v=0.11mol/L0.05mool/L15s=0.004mol•L-1•s-1,A的轉(zhuǎn)化率=×100%=0.150.060.15×100%=60%,
故答案為:0.004;60%;
(4)圖中中平衡正向進行,逆反應速率此時不變,正反應速率快速增大,說明可能是增加反應物的濃度,故答案為:c;
(5)t2時刻改變的是反應物的濃度,t3時刻加入的是催化劑,t4是減少了壓強,t5時刻是升高溫度,平衡常數(shù)隨溫度變化,反應為吸熱反應,升溫平衡正向進行平衡常數(shù)增大,則之間關系為K1=K2=K3<K4,圖中分析A的轉(zhuǎn)化率最大的一段時間是t5-t6
故答案為:K1=K2=K3<K4;t5-t6

點評 本題考查化學平衡計算于影響因素、平衡圖象、反應速率計算、熱化學方程式書寫等,關鍵是根據(jù)圖象綜合分析確定反應方程式,題目難度中等.

練習冊系列答案
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A.①②④⑤⑨B.①④⑤⑨⑩C.①③④⑤⑦⑧⑨⑩D.①④⑤⑥⑩

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⑥1mol該有機物在一定條件下和H2反應,共消耗H2為3mol.
A.①②③B.①②⑤C.①②⑤⑥D.①②④⑤

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同步練習冊答案
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