Question

某反應2A（g）?2B（g）+C（g）（吸熱反應）在2L密閉容器中的三種不同條件下進行，B、C的起始濃度為0，A的濃度（mol/L）隨反應時間（min）的變化情況如圖所示
（1）在實驗①、②中有一個使用了催化劑，根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)判斷可知實驗

 

（填 序號）使用了催化劑．
（2）實驗①、③的反應條件中只有溫度不同，則③的反應T

 

500K （填“＜”或“＞”）．
（3）從開始到6min時，實驗③中B物質的平均反應速率為

 

，則此時C的濃度為

 

，A的轉化率為

 

（保留到小數(shù)點后兩位）．
（4）在一定條件下，對于恒容密閉容器中進行的反應2A（g）?2B（g）+C（g），下列說法中能夠說明反應達到平衡狀態(tài)的是

 

（填序號）．
A．反應容器內的氣體A、B、C物質的量的濃度之比為2：2：1
B．反應容器內的壓強不再隨時間的變化而變化
C．此時單位時間內每消耗2mol A，同時有1mol C生成
D．混合體系的密度不再隨時間的變化而變化．

Answer 1

考點：物質的量或濃度隨時間的變化曲線,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學平衡專題

分析：（1）根據(jù)達到平衡所用時間來判斷，加催化劑反應速率加快；
（2）根據(jù)達到平衡所用時間來判斷；
（3）實驗③中，從開始到平衡狀態(tài)A的物質的量變化為4.5mol-1.5mol=3mol，再根據(jù)v（A）=

△c

△t

計算，再根據(jù)計量數(shù)關系求出v（B）；根據(jù)消耗的A的濃度求出C的濃度；根據(jù)轉化率的公式計算；
（4）化學反應達到化學平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，且不等于0，各物質的濃度不再發(fā)生變化，由此衍生的一些物理量不發(fā)生變化，以此進行判斷．

解答： 解：（1）由圖可知，實驗②到達平衡所用時間比實驗①短，說明實驗②條件下反應速率快，加催化劑反應速率加快，則實驗②使用了催化劑；
故答案為：②；
（2）由圖可知，實驗③到達平衡所用時間比實驗①短，說明實驗③條件下反應速率快，升高溫度加快反應速率，所以實驗③時的溫度T＞500K；
故答案為：＞；
（3）實驗③中，從開始到平衡狀態(tài)A的濃度變化為4.5mol-1.5mol=3mol，則△c（A）=

△n

V

=

3mol

2L

=1.5mol/L，v（A）=

△c

△t

=

1.5mol/L

6min

=0.25mol/（L?min），則v（B）=0.25mol/（L?min）；反應生成C的濃度為c（C）=

1

2

△c（A）=0.75mol/L；A的轉化率為

3mol

4.5mol

×100%=66.67%；
故答案為：0.25mol/（L?min）；0.75mol/L；66.67%；
（4）化學反應達到化學平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，且不等于0，各物質的濃度不再發(fā)生變化，由此衍生的一些物理量不發(fā)生變化，
A．反應達到化學平衡狀態(tài)時，反應容器內的氣體A、B、C物質的量的濃度保持不變，但是濃度之比不能確定，不一定是2﹕2﹕1，故A錯誤；
B．反應后氣體的物質的量增大，則壓強增大，所以反應容器內的壓強不再隨時間的變化而變化時，反應達到平衡狀態(tài)，故B正確；
C．單位時間內每消耗2mol A，同時有1mol C生成，都表示正速率，不能說明反應到達平衡狀態(tài)，故C錯誤；
D．容器的體積不變即氣體的體積不變，氣體的質量守恒，則混合體系的密度始終不變，所以密度不再隨時間的變化而變化，不能說明反應到達平衡狀態(tài)，故D錯誤；
故答案為：B．

點評：本題考查反應速率計算、外界條件對平衡的影響、化學平衡圖象等，題目難度中等，注意分析圖象中曲線的拐點所代表的含義是解決本題的關鍵．