Question

11．在一定溫度壓強(qiáng)下，某反應(yīng)在某體積為5L的密閉容器中進(jìn)行，各物質(zhì)的量的變化情況如圖所示（A，B，C均為氣體）
（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2A+B?2C
（2）0～2min內(nèi)，以B表示的平均反應(yīng)速率為0.1mol/（L•min），利用圖中數(shù)據(jù)計算平衡時的平衡常數(shù)K=$\frac{8}{9}$（分?jǐn)?shù)表達(dá)）
（3）在該條件下，某時刻測得體系中物質(zhì)的量濃度如下：c（A）=0.6mol/L，c（B）=0.9mol/L，c（C）=0.10mol/L，則此時該反應(yīng)向正方向進(jìn)行（填“向正方向進(jìn)行”、“向逆方向進(jìn)行”或“處于平衡狀態(tài)”）．若在該溫度下維持壓強(qiáng)不變，加入3.5mol A和1.5mol B，反應(yīng)達(dá)到平衡時B的轉(zhuǎn)化率范圍50%
（4）維持容器的體積和溫度不變，按下列四種配比作為起始物質(zhì)，達(dá)到平衡后，C的濃度仍是0.8mol/L的是C（填序號）
A．4mol A+2mol B    B．6mol C    C．3mol A+1mol B+4mol C    D.4mol C+1mol A
（5）如若希望增大A的轉(zhuǎn)化率，下列措施可行的是C
A 升溫                 B壓強(qiáng)不變充入惰性氣體C 體積不變分離出C      D壓強(qiáng)不變充入C           E 加催化劑．

Answer 1

分析 （1）由圖象可以看出，A、B的物質(zhì)的量逐漸減小，則A、B為反應(yīng)物，C的物質(zhì)的量逐漸增多，所以C為生成物，根據(jù)物質(zhì)的物質(zhì)的量變化值等于化學(xué)計量數(shù)之比書寫化學(xué)方程；
（2）化學(xué)反應(yīng)速率是單位時間內(nèi)濃度的變化，據(jù)V=$\frac{△c}{△t}$計算反應(yīng)速率，平衡常數(shù)K=$\frac{生成物平衡濃度冪次方乘積}{反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積}$；
（3）計算此時的濃度商Qc，與平衡常數(shù)K比較判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向；恒溫恒壓下，加入3.5mol A和1.5mol B與圖中加法為等效平衡；
（4）恒溫恒容下，對于2A+B?2C而言，只要能使各物質(zhì)的初始物質(zhì)的量分別相等，就可以建立相同平衡；
（5）A．2A+B?2C可能是吸熱反應(yīng)，也可能是放熱反應(yīng)；
B．壓強(qiáng)不變充入惰性氣體，相當(dāng)于減小了體系的壓強(qiáng)；
C．體積不變分離出C，降低了C的濃度；
D．壓強(qiáng)不變充入C，增大了C的濃度
E．催化劑對化學(xué)平衡的移動無影響．

解答 解：（1）由圖象可以看出，A、B的物質(zhì)的量逐漸減小，則A、B為反應(yīng)物，C的物質(zhì)的量逐漸增多，所以C為生成物，當(dāng)反應(yīng)到達(dá)2min時，△n（A）=2mol，△n（B）=1mol，△n（C）=2mol，化學(xué)反應(yīng)中，各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化值與化學(xué)計量數(shù)成正比，則△n（A）：△n（B）：△n（C）=2：1：2，所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2A+B?2C，
故答案為：2A+B?2C；
（2）0～2min內(nèi)，B消耗物質(zhì)的量1mol，以B表示的平均反應(yīng)速率=$\frac{\frac{1mol}{5L}}{2min}$=0.1mol/（L•min），0～2min內(nèi)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，A物質(zhì)的量3mol、B物質(zhì)的量為1mol、C物質(zhì)的量4mol，平衡常數(shù)K=$\frac{（\frac{4}{5}）^{2}}{（\frac{3}{5}）^{2}×\frac{1}{5}}$=$\frac{8}{9}$，
故答案為：$\frac{8}{9}$；
（3）Qc=$\frac{0.1{0}^{2}}{0．{6}^{2}×0.9}$=0.03＜$\frac{8}{9}$，所以此時該反應(yīng)向正方向進(jìn)行；
圖中開始加入5molA、2molB、2molC相當(dāng)于加入7molA、3molB，所以恒溫恒壓下，加入3.5mol A和1.5mol B與之形成等效平衡，反應(yīng)達(dá)到平衡時B的轉(zhuǎn)化率為$\frac{2mol-1mol}{2mol}$×100%=50%，
故答案為：向正方向進(jìn)行；50%；
（4）圖中初始物質(zhì)的量相當(dāng)于加入7molA、3molB，
A．4mol A+2mol B與加入7molA、3molB不等，不是等效平衡，故A錯誤；
B．6mol C 相當(dāng)于加入6molA和3molB，與7molA、3molB不等，不是等效平衡，故B錯誤；
C．3mol A+1mol B+4mol C相當(dāng)于加入加入7molA、3molB，為等效平衡，達(dá)到平衡后，C的濃度仍是0.8mol/L，故C正確；
D．4mol C+1mol A相當(dāng)于加入5molA、2molB，與7molA、3molB不等，不是等效平衡，故D錯誤；
故答案為：C；
（5）A．2A+B?2C的反應(yīng)熱未知，所以升溫，不知道化學(xué)平衡如何移動，故A錯誤；
B．壓強(qiáng)不變充入惰性氣體，相當(dāng)于減小了體系的壓強(qiáng)，平衡逆向移動，A的轉(zhuǎn)化率減小，故B錯誤；
C．體積不變分離出C，降低了C的濃度，化學(xué)平衡正向移動，A的轉(zhuǎn)化率增大，故C正確；
D．壓強(qiáng)不變充入C，增大了C的濃度，化學(xué)平衡逆向移動，A的轉(zhuǎn)化率減小，故D錯誤；
E．加催化劑，化學(xué)平衡不移動，A的轉(zhuǎn)化率不變，故E錯誤；
故答案為：C．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)的量隨時間的變化曲線，綜合性較強(qiáng)，難度較大，側(cè)重于化學(xué)方程式的確定、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡移動的應(yīng)用，其中等效平衡為本題難點(diǎn)．