Question

6．向甲、乙、丙三個(gè)密閉容器中充入一定量的A和B，發(fā)生反應(yīng)：xA（g）+B（g）?2C（g）．各容器的反應(yīng)溫度、反應(yīng)物起始量，反應(yīng)過(guò)程中C的濃度隨時(shí)間變化關(guān)系分別以表和圖表示

容器	甲	乙	丙
容積	0.5L	0.5L	1.0L
溫度/℃	T1	T2	T2
反應(yīng)物 起始量	1.5molA 0.5 molB	1.5 molA 0.5 molB	6.0 molA 2.0 molB

下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 若平衡時(shí)溫度不變，改變?nèi)萜黧w積平衡不移動(dòng)
• B． 由圖可知：T₁＜T₂，且該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
• C． l0min內(nèi)甲容器中反應(yīng)的平均速率v（A）=0.025mol•（L•min）^-1
• D． T₁℃，起始時(shí)甲容器中充入0.5molA、1.5molB，平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為25%

Answer 1

分析 A、由表中乙、丙可知：體積擴(kuò)大兩倍，物質(zhì)的量是原來(lái)的4倍，平衡時(shí)丙中C的濃度是乙的2倍；
B、圖象分析可知先拐先平，溫度高，反應(yīng)速率快，溫度越高，平衡向吸熱反應(yīng)方向進(jìn)行；
C、由圖可知，10min內(nèi)甲容器中C的濃度變化量為1mol/L，根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（C），再利用速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v（A）；
D、乙中平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為$\frac{1mol/L×0.5L×\frac{1}{2}}{1.5mol}$=$\frac{1}{6}$，丙中A的轉(zhuǎn)化率為$\frac{2mol/L×1L×\frac{1}{2}}{6mol}$=$\frac{1}{6}$，丙中壓強(qiáng)為乙中2倍，壓強(qiáng)增大平衡不移動(dòng)，故x=1，根據(jù)三段式計(jì)算甲中平衡時(shí)各組分的濃度，進(jìn)而計(jì)算平衡常數(shù)，令T₁℃，起始時(shí)甲容器中充入0.5molA、1.5molB，反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)A的濃度變化量為x，再利用三段式表示出平衡時(shí)各組分的濃度，利用平衡常數(shù)列方程計(jì)算x的值，進(jìn)而計(jì)算A的轉(zhuǎn)化率．

解答 解：A、由表中乙、丙可知：體積擴(kuò)大兩倍，物質(zhì)的量是原來(lái)的4倍，平衡時(shí)丙中C的濃度是乙的2倍，說(shuō)明容器體積改變，平衡不移動(dòng)，故A正確；
B、先拐先平，溫度高，比較甲和乙可知，相同條件下乙先達(dá)到平衡狀態(tài)，T₂＞T₁，溫度越高，C的濃度越小，說(shuō)明升溫平衡逆向進(jìn)行，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；
C、由圖可知，10min內(nèi)甲容器中C的濃度變化量為1mol/L，v（C）=$\frac{1mol/L}{10min}$=0.1mol/（L•min），速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以v（A）=$\frac{1}{2}$v（C）=$\frac{1}{2}$×0.1mol/（L•min）=0.05mol/（L•min），故C錯(cuò)誤；
D、乙中平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為A的轉(zhuǎn)化率為$\frac{1mol/L×0.5L×\frac{1}{2}}{1.5mol}$=$\frac{1}{6}$，丙中A的轉(zhuǎn)化率為$\frac{2mol/L×1L×\frac{1}{2}}{6mol}$=$\frac{1}{6}$，丙中壓強(qiáng)為乙中2倍，壓強(qiáng)增大平衡不移動(dòng)，故x=1，
                    A（g）+B（g）?2C（g）．
開(kāi)始（mol/L）：3         1          0
變化（mol/L）：0.75   0.75       1.5
平衡（mol/L）：2.25   0.25       1.5
故T₁℃，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為k=$\frac{1.5×1.5}{2.25×0.25}$=4
令T₁℃，起始時(shí)甲容器中充入0.5molA、1.5molB，反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)A的濃度變化量為x，則：
                    A（g）+B（g）?2C（g）．
開(kāi)始（mol/L）：1      3            0
變化（mol/L）：x      x           2x
平衡（mol/L）：1-x   3-x        2x
所以$\frac{（2x）^{2}}{（1-x）（3-x）}$=4
解得：x=0.75
故A的轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.75mol/L}{1mol/L}$×100%=75%，故D錯(cuò)誤；
故選A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算、影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素、化學(xué)平衡圖象與有關(guān)計(jì)算，難度較大．