Question

20．反應aA（g）+bB（g）$\stackrel{催化劑}{?}$ cC（g）（△H＜0）在等容條件下進行．改變其它反應條件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段體系中各物質濃度隨時間變化的曲線如圖所示：

回答下列問題：
（1）反應的化學方程式中，a：b：c為1：3：2；
（2）A的平均反應速率v_I（A）、v_Ⅱ（A）、v_Ⅲ（A）從大到小排列次序為v_Ⅰ（A）＞v_Ⅱ（A）＞v_Ⅲ（A）；
（3）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移動的方向是平衡正向移動，采取的措施是從反應體系中移出產物C；
（4）比較第Ⅱ階段反應溫度（T₂）和第Ⅲ階段反應溫度（T₃）的高低：T₂＞T₃（填“＞”“＜”“=”），判斷的理由是此反應為放熱反應，降低溫度，平衡向正反應方向移動．

Answer 1

分析 （1）由圖可知第Ⅰ階段，平衡時△c（A）=2mol/L-1mol/L=1mol/L，△c（B）=6mol/L-3mol/L=3mol/L，△c（C）=2mol/L，根據濃度變化量之比等于化學計量數之比計算；
（2）根據化學反應速率為單位時間濃度的變化值，可計算三個階段用A表示的化學反應速率，據此判斷；
（3）第Ⅱ階段C是從0開始的，瞬間A、B濃度不變，因此可以確定第一次平衡后從體系中移出了C，即減少生成物濃度，平衡正向移動；
（4）第Ⅲ階段的開始與第Ⅱ階段的平衡各物質的量均相等，根據A、B的量減少，C的量增加可判斷平衡是正向移動的，根據平衡開始時濃度確定此平衡移動不可能是由濃度的變化引起的，另外題目所給條件容器的體積不變，則改變壓強也不可能，因此一定為溫度的影響，此反應正向為放熱反應，可以推測為降低溫度，另外結合A的速率在三個階段的情況，確定改變的條件一定為降低溫度，根據勒夏特列原理，平衡的移動只能減弱改變，不能抵消改變，因此達到平衡后溫度一定比第Ⅱ階段平衡時的溫度低．

解答 解：（1）由圖可知第Ⅰ階段，平衡時△c（A）=2mol/L-1mol/L=1mol/L，△c（B）=6mol/L-3mol/L=3mol/L，△c（C）=2mol/L，濃度變化量之比等于化學計量數之比，故a：b：c=1mol/L：3mol/L：2mol/L=1：3：2，
故答案為：1：3：2；
（2）v_Ⅰ（A）=$\frac{1mol/L}{20min}$=0.05mol/（L•min），v_Ⅱ（A）=$\frac{1mol/L-0.62mol/L}{15min}$=0.0253mol/（L•min），
v_Ⅲ（A）=$\frac{0.62mol/L-0.5mol/L}{10min}$=0.012mol/（L•min），
故A的平均反應速率v_Ⅰ（A）＞v_Ⅱ（A）＞v_Ⅲ（A），
故答案為：v_Ⅰ（A）＞v_Ⅱ（A）＞v_Ⅲ（A）；
（3）第Ⅱ階段C是從0開始的，瞬間A、B濃度不變，因此可以確定第一次平衡后從體系中移出了C，即減少生成物濃度，平衡正向移動，
故答案為：平衡正向移動；從反應體系中移出產物C；
（4）第Ⅲ階段的開始與第Ⅱ階段的平衡各物質的量均相等，根據A、B的量減少，C的量增加可判斷平衡是正向移動的，根據平衡開始時濃度確定此平衡移動不可能是由濃度的變化引起的，另外題目所給條件容器的體積不變，則改變壓強也不可能，因此一定為溫度的影響，此反應正向為放熱反應，可以推測為降低溫度，另外結合A的速率在三個階段的情況，確定改變的條件一定為降低溫度，根據勒夏特列原理，平衡的移動只能減弱改變，不能抵消改變，因此達到平衡后溫度一定比第Ⅱ階段平衡時的溫度低，
故答案為：＞；此反應為放熱反應，降低溫度，平衡向正反應方向移動．

點評 本題考查化學反應速率與化學平衡圖象、化學平衡有關計算、化學反應速率、化學平衡影響因素等，注意合理分析題中信息數據，本題難度中等．