Question

20．在一定條件下，在4L容器中A、B兩種物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化反應(yīng)中A、B物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示，據(jù)圖分析回答下列問題：
（1）請問哪條曲線代表反應(yīng)物A；
（2）該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，請說明依據(jù)原因是反應(yīng)到最后反應(yīng)物的濃度不為零，且與生成物共存；
（3）反應(yīng)開始至4min時(shí)，A的平均反應(yīng)速率為0.025mol/（L•min），此時(shí)V_正＞V_逆（填“＞”“＜”或“=”）；
（4）8min時(shí)，反應(yīng)是否達(dá)平衡狀態(tài)？是（填“是”或“否”）；
（5）反應(yīng)進(jìn)行至4min時(shí)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率為50%．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)物在反應(yīng)過程中物質(zhì)的量在減少，生成物在反應(yīng)過程中物質(zhì)的量在增加，依據(jù)圖象分析A為反應(yīng)物，B為生成物，物質(zhì)的量不變化說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；
（2）任何可逆反應(yīng)中，反應(yīng)到最后反應(yīng)物的濃度不為零，反應(yīng)物和生成物一定會共存；
（3）依據(jù)反應(yīng)速率V=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算，可逆反應(yīng)在達(dá)到平衡前，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，達(dá)到平衡，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率；
（4）圖象分析隨時(shí)間變化AB物質(zhì)的量發(fā)生變化說明未達(dá)到平衡，8分鐘時(shí)AB物質(zhì)的量不變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；依據(jù)AB消耗的物質(zhì)的量之比計(jì)算得到化學(xué)方程式的計(jì)量數(shù)之比寫出化學(xué)方程式；
（5）圖象分析，A物質(zhì)的量在減少為反應(yīng)物，轉(zhuǎn)化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%．

解答 解：（1）反應(yīng)物在反應(yīng)過程中物質(zhì)的量在減少，生成物在反應(yīng)過程中物質(zhì)的量在增加，圖象分析，A物質(zhì)的量在減少為反應(yīng)物，B物質(zhì)的量在增加為生成物，物質(zhì)的量不變化說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，
故答案為：A；
（2）可逆反應(yīng)是指在同一條件下，既能向生成物方向進(jìn)行，同時(shí)又能向反應(yīng)物方向進(jìn)行的反應(yīng)，任何可逆反應(yīng)中，反應(yīng)到最后反應(yīng)物的濃度不為零，圖象分析A、B最終濃度不為零，反應(yīng)物和生成物共存，為可逆反應(yīng)，
故答案為：原因是反應(yīng)到最后反應(yīng)物的濃度不為零，且與生成物共存；
（3）反應(yīng)開始至4min時(shí)，A物質(zhì)的量變化=0.8mol-0.4mol=0.4mol，A的平均反應(yīng)速率為V=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{0.4mol}{4L}}{4min}$=0.025mol/（L•min），物質(zhì)的量不變化說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，4min時(shí)AB物質(zhì)的量發(fā)生變化，說明未達(dá)到平衡，可逆反應(yīng)在達(dá)到平衡前，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，所以此時(shí)V_正＞V_逆，
故答案為：0.025mol/（L•min）；＞；
（4）圖象分析可知，隨時(shí)間變化AB物質(zhì)的量發(fā)生變化說明未達(dá)到平衡，達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，正逆反應(yīng)速率相等，各組分的濃度不再變化，8min時(shí)，AB物質(zhì)的量不變，依據(jù)AB消耗的物質(zhì)的量之比計(jì)算得到化學(xué)方程式的計(jì)量數(shù)之比，A物質(zhì)的量變化=0.8mol-0.2mol=0.6mol；B變化物質(zhì)的量=0.5mol-0.2mol=0.3mol，AB反應(yīng)的物質(zhì)的量之比2：1，所以反應(yīng)的化學(xué)方程式：2A?B，
故答案為：是；
（5）圖象分析，A物質(zhì)的量在減少為反應(yīng)物，反應(yīng)進(jìn)行至4min時(shí)，A減少0.8mol-0.4mol=0.4mol，轉(zhuǎn)化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%=$\frac{0.4mol}{0.8mol}$=50%，
故答案為：50%．

點(diǎn)評 本題考查了化學(xué)平衡影響因素分析，化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算應(yīng)用，主要是圖象分析判斷，側(cè)重考查了學(xué)生讀圖和運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理解決問題的能力，題目難度中等．