Question

有如下化學反應(yīng)：2A（g）+B（g）?2C（g），△H＜0．
（1）若將4molA和2molB在2L的容器中混合，經(jīng)2s后測得C的濃度為0.6mol?L^-1，用物質(zhì)A表示的平均反應(yīng)速率為

 

；2s時物質(zhì)B的濃度為

 

；
（2）若把amolA和bmolB充入一密閉容器中，達到平衡時它們的物質(zhì)的量滿足：n（A）+n（B）=n（C），則A的轉(zhuǎn)化率為

 

；
（3）若將4molA和2molB加入體積可變的等壓容器中，一定溫度下達到平衡狀態(tài)，測得氣體總物質(zhì)的量為4.2mol．此時，混合氣體中C的體積分數(shù)為

 

；若再通入少量B氣體，體系中A的體積分數(shù)

 

（填“增大”、“減小”或“不變”），若要使A的體積分數(shù)再達到與原平衡狀態(tài)相同，可采取的措施有

 

．
（4）如圖是一定條件下該反應(yīng)過程中，體系內(nèi)各物   質(zhì)濃度的變化情況．反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的時間是

 

，t₂時曲線發(fā)生變化的原因是

 

，若在t₄時將B的濃度增大0.1mol?L^-1，請在上圖中畫出各物質(zhì)濃度的變化情況．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)反應(yīng)2A（g）+B（g）?2C（g）利用三段式法計算出各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度，利用化學反應(yīng)速率V=

△C

△t

來解答；
（2）根據(jù)反應(yīng)2A（g）+B（g）?2C（g）利用三段式法計算出各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度，利用A的轉(zhuǎn)化率公式求算；
（3）設(shè)反應(yīng)的A為Xmol，根據(jù)反應(yīng)2A（g）+B（g）?2C（g）利用三段式法求出X并計算出各物質(zhì)的物質(zhì)的量，然后求出混合氣體中C的物質(zhì)的量分數(shù)即體積分數(shù)；
根據(jù)反應(yīng)物濃度增大，平衡正向移動來解答；
根據(jù)外界條件（濃度、溫度、壓強）對化學平衡的影響來分析；
（4）平衡狀態(tài)時各物質(zhì)的濃度保持不變，根據(jù)圖象分析；t₂時曲線發(fā)生變化是AB減少，C增加，說明平衡正移；t₄時將B的濃度增大0.1mol?L^-1，然后逐漸減小，t₄時其它濃度瞬間不變，平衡正移，A濃度減小，C濃度增大．

解答：解：（1）起始A的濃度為

4mol

2L

=2mol/L，B的濃度為 

2mol

2L

=1mol/L，則 
               2A（g）+B（g）?2C（g）
起始（mol/L）：2         1           0
變化（mol/L）：0.6        0.3         0.6
2s時（mol/L）：1.4        0.7         0.6
2s時物質(zhì)B的濃度為0.7 mol/L，用物質(zhì)A表示的平均反應(yīng)速率為

0.6mol/L

2s

=0.3mol/（L?s）；
故答案為：0.3mol/（L?s）；0.7 mol/L；
（2）設(shè)參加反應(yīng)的A為xmol     
            2A（g）+B（g）?2C（g）
 起始（mol）：a        b        0
 變化（mol）：x      

1

2

x        x
平衡時（mol）：a-x    b-

1

2

x       x
達到平衡時它們的物質(zhì)的量滿足：n（A）+n（B）=n（C），即a-x+b-

1

2

x=x，所以x=

2

5

（a+b），所以A的轉(zhuǎn)化率為

2 5 (a+b)

a

×100%=

2(a+b)

5a

×100%，
故答案為：

2(a+b)

5a

×100%；
（3）設(shè)反應(yīng)的A為2Xmol，則
              2A（g）+B（g）?2C（g）
起始（mol）  4           2       0
變化（mol）：2X          X       2X 
平衡（mol）：4-2X        2-X      2X
測得氣體總物質(zhì)的量為4-2X+2-X+2X=4.2，解得X=1.8，
則平衡時A、B、C的物質(zhì)的量分別為0.4mol，0.2mol，3.6mol，混合氣體中C的物質(zhì)的量分數(shù)為

3.6mol

4.2mol

×100%=85.7%，即混合氣體中C的體積分數(shù)為85.7%；
再通入少量B氣體，反應(yīng)物的濃度增大，平衡正向移動，體系中A的物質(zhì)的量減少；
若要使A的物質(zhì)的量再達到與原平衡狀態(tài)相同，則平衡可通過升溫平衡向吸熱的方向即逆反應(yīng)移動或減壓平衡向體積增大即逆反應(yīng)移動或通過充入A氣體，平衡正向移動；
故答案為：85.7%；減小，升溫或減小壓強或充入A氣體；
（4）平衡狀態(tài)時各物質(zhì)的濃度保持不變，根據(jù)圖象分析可知t₁-t₂ t₃-t₄為平衡狀態(tài)；t₂時曲線發(fā)生變化是AB減少，C增加，說明平衡正移，而且根據(jù)曲線斜率變化可知，t₂時速率減小，所以改變條件是降低溫度；t₄時將B的濃度增大0.1mol?L^-1，然后逐漸減小，t₄時其它濃度瞬間不變，平衡正移，A濃度減小，C濃度增大，根據(jù)方程中計量數(shù)關(guān)系確定各物質(zhì)的變化量，畫出曲線為；
故答案為：t₁-t₂ t₃-t₄ ；降低溫度；．

點評：本題考查化學反應(yīng)速率有關(guān)計算以及化學平衡移動，畫平衡曲線圖等，難度較大，注意利用三段式計算表示各個量，并進行相關(guān)的計算．