Question

13．向某密閉容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量的B三種氣體．一定條件下發(fā)生反應(yīng)，各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如甲圖所示[t₀～t₁階段的c（B）變化未畫出]．乙圖為t₂時(shí)刻后改變條件平衡體系中正、逆反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的情況，且四個(gè)階段都各改變一種反應(yīng)條件且互不相同，t₃～t₄階段為使用催化劑．下列說法中正確的是（　　）

• A． 若t₁=15 s，則用A的濃度變化表示的t₀～t₁段的平均反應(yīng)速率為0.004mol•L^-1•s^-1
• B． t₄～t₅階段改變的條件一定為增大壓強(qiáng)
• C． 該容器的容積為2 L，B的起始物質(zhì)的量為0.02 mol
• D． t₅～t₆階段，容器內(nèi)A的物質(zhì)的量減少了0.06 mol，而此過程中容器與外界的熱交換總量為a kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：3A（g）?B（g）+2C（g）△H=+50a kJ•mol^-1

Answer 1

分析 t₃～t₄階段為使用催化劑，t₄～t₅階段改變條件平衡不移動(dòng)，改變溫度或某一組分濃度，平衡發(fā)生移動(dòng)，故t₄時(shí)改變的條件為減小壓強(qiáng)，說明反應(yīng)前后氣體的體積相等，且反應(yīng)速率減小，應(yīng)是降低壓強(qiáng)．t₅時(shí)正逆反應(yīng)速率都增大，應(yīng)是升高溫度，t₂時(shí)正、逆反應(yīng)速率中只有其中一個(gè)增大，應(yīng)是改變某一物質(zhì)的濃度．
由圖甲可知，t₁時(shí)到達(dá)平衡，△c（A）=0.09mol/L，△c（C）=0.06mol/L，二者化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為0.09：0.06=3：2，則B為生成物，反應(yīng)方程式為：3A（g）?B（g）+2C（g）．
A．根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（A）；
B．t₄～t₅階段改變的條件是降低壓強(qiáng)；
C．由方程式可知△c（B）=$\frac{1}{2}$△c（C），B的起始濃度=B的平衡濃度-△c（B），再根據(jù)n=cV計(jì)算；
D．t₅～t₆階段為升高溫度，容器內(nèi)A的物質(zhì)的量減少了0.06 mol，說明平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，
應(yīng)是升高溫度，3mol A反應(yīng)放出的吸收的熱量為akJ×$\frac{3mol}{0.06mol}$=50kJ，注明物質(zhì)聚集狀態(tài)與反應(yīng)熱書寫熱化學(xué)方程式．

解答 解：t₃～t₄階段為使用催化劑，t₄～t₅階段改變條件平衡不移動(dòng)，改變溫度或某一組分濃度，平衡發(fā)生移動(dòng)，故t₄時(shí)改變的條件為減小壓強(qiáng)，說明反應(yīng)前后氣體的體積相等，且反應(yīng)速率減小，應(yīng)是降低壓強(qiáng)．t₅時(shí)正逆反應(yīng)速率都增大，應(yīng)是升高溫度，t₂時(shí)正、逆反應(yīng)速率中只有其中一個(gè)增大，應(yīng)是改變某一物質(zhì)的濃度．
由圖甲可知，t₁時(shí)到達(dá)平衡，△c（A）=0.09mol/L，△c（C）=0.06mol/L，二者化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為0.9：0.6=3：2，則B為生成物，反應(yīng)方程式為：3A（g）?B（g）+2C（g）．
A．若t₁=15 s，t₀～t₁段△c（A）=0.9mol/L，則v（A）=$\frac{0.09mol/L}{15s}$=0.006mol/（L．s），故A錯(cuò)誤；
B．t₄～t₅階段改變的條件是降低壓強(qiáng)，故B錯(cuò)誤；
C．由方程式可知△c（B）=$\frac{1}{2}$△c（C）=0.03mol/L，B的起始濃度=0.05mol/L-0.03mol/L=0.02mol/L，該容器的容積為2 L，B的起始物質(zhì)的量為2L×0.02mol/L=0.02 mol，故C錯(cuò)誤；
D．t₅～t₆階段為升高溫度，容器內(nèi)A的物質(zhì)的量減少了0.06 mol，說明平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，
應(yīng)是升高溫度，3mol A反應(yīng)放出的吸收的熱量為akJ×$\frac{3mol}{0.06mol}$=50kJ，反應(yīng)熱化學(xué)方程式為：3A （g）?2C（g）+B（g）△H=+50akJ/mol，故D正確，
故選：D．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算與影響因素、化學(xué)平衡圖象、反應(yīng)速率計(jì)算、熱化學(xué)方程式書寫等，關(guān)鍵是根據(jù)圖象綜合分析各階段改變條件、確定反應(yīng)方程式，難度中等．