Question

18．圖I中表示在2L的密閉容器中、T₁溫度下，某可逆反應(yīng)各物質(zhì)濃度與時(shí)間關(guān)系；圖II表示當(dāng)其它條件不變時(shí)，C物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)（C%）與溫度（T）和壓強(qiáng)（p）的關(guān)系．回答下列問(wèn)題：
（1）該可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式為A?4B+C．
（2）上述反應(yīng)的壓強(qiáng)p₁大于 p₂，反應(yīng)的焓變△H小于0（填“大于”、“小于”或“等于”）
（3）若溫度T₁時(shí)，5min后反應(yīng)達(dá)到平衡，則
①平衡時(shí)體系總的物質(zhì)的量為3.2mol．②反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{4}（B）•c（C）}{c（A）}$=$\frac{（0.6）^{4}×0.15}{0.85}$≈0.023．（列式計(jì)算）
③反應(yīng)在0～5min區(qū)間的平均反應(yīng)速率v（B）=0.12mol/（L•min）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖Ⅰ計(jì)算出A、B、C的物質(zhì)的量濃度變化，在根據(jù)濃度變化與物質(zhì)的量成正比計(jì)算出各自計(jì)量數(shù)，據(jù)此寫出該反應(yīng)的方程式；
（2）相同溫度時(shí)，壓強(qiáng)越大，反應(yīng)速率越快，優(yōu)先達(dá)到平衡狀態(tài)；相同壓強(qiáng)時(shí)，反應(yīng)速率越快，溫度越高，然后根據(jù)升高溫度，平衡向著吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)判斷反應(yīng)熱；
（3）①根據(jù)圖象可知，達(dá)到平衡時(shí)A的濃度為0.85mol/L、B、C的濃度都分別為0.6mol/L、0.15mol/L，然后根據(jù)n=cV計(jì)算出各自的物質(zhì)的量，再計(jì)算出總物質(zhì)的量即可；
②根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式K=$\frac{{c}^{4}（B）•c（C）}{c（A）}$及平衡時(shí)各組分濃度進(jìn)行計(jì)算；
③根據(jù)反應(yīng)速率的表達(dá)式v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算．

解答 解：（1）根據(jù)圖象Ⅰ可知，達(dá)到平衡時(shí)A的濃度從1.0mol/L變?yōu)?.85mol/L、B、C的濃度都從0分別變?yōu)?.6mol/L、0.15mol/L，則A為反應(yīng)物、BC為生成物，A、B、C的濃度變化之比為：（1.0-0.85）mol/L：（0.6-0）mol/L：（0.15mol/L-0）=1：4：1，所以該反應(yīng)方程式為：A?4B+C，
故答案為：A?4B+C；
（2）根據(jù)圖Ⅱ中T₁p₁、T₁p₂曲線可知，T₁p₂時(shí)優(yōu)先達(dá)到平衡狀態(tài)，說(shuō)明該反應(yīng)速率大，則壓強(qiáng)大小為：p₁大于p₂；
根據(jù)曲線T₁p₂、T₂p₂可知，T₂p₂先達(dá)到平衡，則T₂溫度較高，說(shuō)明升高溫度，C的百分含量越小，則升高溫度平衡向著逆向移動(dòng)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，△H小于0，
故答案為：大于；小于；
（3）①根據(jù)圖Ⅰ可知，達(dá)到平衡時(shí)A的濃度為0.85mol/L，B、C的濃度都分別為0.6mol/L、0.15mol/L，則總物質(zhì)的量為：（0.85mol/L+0.6mol/L+0.15mol/L）×2L=3.2mol，
故答案為：3.2mol；
②達(dá)到平衡時(shí)A的濃度為0.85mol/L，B、C的濃度都分別為0.6mol/L、0.15mol/L，則平衡常數(shù)為：K=$\frac{{c}^{4}（B）•c（C）}{c（A）}$=$\frac{（0.6）^{4}×0.15}{0.85}$≈0.023，
故答案為：0.023； 
③反應(yīng)在0～5min區(qū)間B的濃度變化為：△B=0.6mol/L-0=0.6mol/L，B的平均反應(yīng)速率為：v（B）=$\frac{0.6mol/L}{5min}$=0.12mol/（L•min），
故答案為：0.12mol/（L•min）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化的曲線、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的計(jì)算，題目難度中等，熟練掌握化學(xué)平衡及其影響因素為解答根據(jù)，注意掌握化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式及計(jì)算方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．