Question

（8分）恒容體系，發(fā)生如下反應2A(g)B(g)＋xC(g) ΔH，起始時B、C物質(zhì)的量濃度為0，A的物質(zhì)的量濃度隨時間變化如圖。某課外活動小組一共進行了如圖所示的三個實驗（其中T1、T2表示不同的反應溫度）。

（1）在實驗Ⅲ中，0~20min的時間內(nèi)，v(A)= 。

（2）分析實驗I和實驗II的數(shù)據(jù)，可知x＝ ；分析實驗II和實驗Ⅲ的數(shù)據(jù)，可知反應熱ΔH 0（選填“>”、“＝”或者“<”）。

（3）能說明該反應達到平衡狀態(tài)的是（選填代號字母） 。

a．A的質(zhì)量不再變化

b．混合氣體的密度保持不變

c．用A、B、C表示的反應速率的比為2∶1∶x

d．單位時間內(nèi)生成n mol B的同時生成2n mol A

e．混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變

（4）T1℃時，保持容器的體積不變，若充入a mol A、b mol B、c mol C，達到平衡時C的體積分數(shù)為0.4，則a、b、c應滿足什么條件 。

Answer 1

（8分）（1）0.04 mol/(L·min)（2分）；（2）1（1分）； >（1分）；（3）ad（2分，漏選得1分，錯選不給分）；

（4）b＝c，a為大于0的任意值（或a∶b∶c＝x∶1∶1，x為大于零的任意值）（2分，只要有b=c即可得2分）；

【解析】

試題分析：（1）在實驗Ⅲ中，0~20min的時間內(nèi)，v(A)=(1.0mol/L-0.2mol/L)÷20min=0.04 mol/(L·min)；（2）分析實驗I和實驗II的數(shù)據(jù)，可知反應溫度相同，而實驗I反應物A的濃度大，反應速率快，首先達到平衡，無論反應快慢，達到平衡時。c(A)總是原來的一半，說明增大壓強，平衡不發(fā)生移動，則該反應是反應前后氣體體積相等的反應。所以x＝1；通過觀察實驗II和實驗Ⅲ的圖像，可知二者的起始濃度相等，實驗Ⅲ先達到平衡，說明溫度T1>T2，根據(jù)平衡移動原理，升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動，由于溫度高時c(A)減少，說明升高溫度，平衡正向移動，正反應方向為吸熱反應，所以可知反應熱ΔH>0；（3）a．當反應達到平衡時，任何一支物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，物質(zhì)的質(zhì)量不變，因此A的質(zhì)量不再變化，則反應達到平衡狀態(tài)，正確；b．由于反應是在恒容體系中進行，所有物質(zhì)都是氣體，所以無論反應進行到任何程度，混合氣體的密度保持不變，因此不能判斷反應是否處于平衡狀態(tài)，錯誤；c．由于A、B、C三種物質(zhì)的系數(shù)比為2:1：x,所以在任何時刻都存在用A、B、C表示的反應速率的比為2∶1∶x，故不能判斷反應是否處于平衡狀態(tài)，正確；d．單位時間內(nèi)生成n mol B，就會消耗2nmol的A,同時生成2n mol A，則A的物質(zhì)的量不變，反應處于平衡狀態(tài)，正確；e．由于反應是等體積的反應，所以在任何時刻氣體的密度不變，混合氣體的平均摩爾質(zhì)量也就保持不變，因此不能判斷反應是否處于平衡狀態(tài)，錯誤。正確的選項是ad。（4）對于實驗Ⅲ，反應開始是c(A)=1.0mol/L，當反應達到平衡時，由于c(A)=0.2mol/L，則根據(jù)方程式中各種物質(zhì)的關(guān)系可知：c(B)=c(C)=0.4mol/L，C的體積分數(shù)為0.4。由于在T1℃時，當反應處于平衡狀態(tài)時，保持容器的體積不變，若充入a mol A、b mol B、c mol C，達到平衡時C的體積分數(shù)為0.4，則反應為等效平衡，將生成物B、C一邊倒轉(zhuǎn)化，若與原反應的物質(zhì)的量的比相同，則平衡等效.所以a、b、c應滿足的條件是b=c，a為大于0的任意值；

考點：考查化學反應速率的計算、物質(zhì)化學反應方程式的系數(shù)的確定、反應熱的判斷、化學平衡狀態(tài)的判斷、等效平衡的條件的確定的知識。

考點分析： 考點1：化學平衡狀態(tài)及移動 試題屬性

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