Question

6．298K時(shí)，某容積固定為1L的密閉容器中發(fā)生如下可逆反應(yīng)：A（g）?2B（g）△H=akJ•mol^-1．其中B的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化如圖所示．試回答下列問題．
（1）已知298K時(shí)60s達(dá)到平衡，則前60s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率為0.005mol•L^-1•s^-1．
（2）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為$\frac{c{\;}^{2}（B）}{c（A）}$．
（3）若298K時(shí)B的平衡濃度為A的3倍，323K時(shí)（其他條件不變）B的平衡濃度為A的2倍．且達(dá)到平衡所需時(shí)間為298K時(shí)的 $\frac{1}{6}$．該反應(yīng)中△H＜0（填“＞”或“＜”）．
（4）若反應(yīng)在298K進(jìn)行，在1L密閉容器中加入1molB、0.2molNe，達(dá)到平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率為B（填序號(hào)）．
A．等于60%     B．等于40%     C．小于40%      D．介于40%～60%之間
（5）已知曲線上任意兩點(diǎn)之間連線的斜率表示該時(shí)間段內(nèi)B的平均反應(yīng)速率（例如直線EF的斜率表示20s～60s內(nèi)B的平均反應(yīng)速率），則曲線上任意一點(diǎn)的切線斜率的意義是某一時(shí)刻的反應(yīng)速率（或即時(shí)速率、瞬時(shí)速率）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（B），再利用速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v（A）；
（2）依據(jù)化學(xué)方程式和平衡常數(shù)概念書寫，用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積；
（3）圖象分析可知，298K時(shí)B的平衡濃度為0.6mol/L，由圖象可知A的平衡濃度為0.2mol/L，升高溫度，得到平衡后，B的平衡濃度為A的2倍，小于原來的3倍，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即△H＜0，
（4）由圖可知，原平衡時(shí)B的平衡濃度=0.6mol/L，由（2）可知A的平衡濃度為0.2mol/L，可以等效為開始投入B為1mol/L，平衡時(shí)轉(zhuǎn)化的B的濃度為0.4mol/L，在2L密閉容器中加入1molB、0.2molNe到達(dá)的平衡，等效為開始容器為1L，投入1molB到達(dá)的平衡與原平衡相同，通入Ne氣不影響平衡移動(dòng)；
（5）曲線上任意一點(diǎn)的切線斜率等于該物質(zhì)的濃度與時(shí)間之比進(jìn)行分析．

解答 解：（1）由圖可知，60s內(nèi)B的濃度變化量=0.6mol/L，則v（B）=$\frac{0.6mol/L}{60s}$=0.01mol/（L．s），速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故v（A）=$\frac{1}{2}$v（B）=0.005mol/（L．s），
故答案為：0.005；
（2）可逆反應(yīng)：A（g）═2B（g）△H=a kJ•mol^-1，平衡常數(shù)K=$\frac{c{\;}^{2}（B）}{c（A）}$，故答案為：$\frac{c{\;}^{2}（B）}{c（A）}$；
（3）圖象分析可知，298K時(shí)B的平衡濃度為0.6mol/L，由圖象可知A的平衡濃度為0.2mol/L，升高溫度，得到平衡后，B的平衡濃度為A的2倍，小于原來的3倍，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即△H＜0，
故答案為：＜；
（4）由圖可知，原平衡時(shí)B的平衡濃度=0.6mol/L，由（2）可知A的平衡濃度為0.2mol/L，可以等效為開始投入B為1mol/L，平衡時(shí)轉(zhuǎn)化的B的濃度為0.4mol/L，B的轉(zhuǎn)化率為40%，在2L密閉容器中加入1molB、0.2molNe到達(dá)的平衡，等效為開始容器為1L，投入1molB到達(dá)的平衡與上述平衡相同，通入Ne氣不影響平衡移動(dòng)，B的轉(zhuǎn)化率不變，選B；
故答案為：B；
（5）曲線上任意一點(diǎn)的切線斜率=$\frac{c}{t}$，則表示的意義為：某一時(shí)刻的反應(yīng)速率，即即時(shí)速率或瞬時(shí)速率，
故答案為：某一時(shí)刻的反應(yīng)速率（或即時(shí)速率、瞬時(shí)速率）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的量濃度變化曲線，涉及化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡計(jì)算、化學(xué)平衡影響因素、等效平衡等，（4）為易錯(cuò)點(diǎn)、難點(diǎn)，注意利用等效思想構(gòu)建平衡建立的途徑，難度中等．