Question

一定條件下，在體積為5L的密閉容器中，氣態(tài)物質A、B、C的物質的量n（mol）隨時間t的變化如圖1所示．已知達平衡后，降低溫度，A的體積百分含量將減�。�
（1）根據(jù)如圖數(shù)據(jù)，寫出反應的化學方程式

 

；從反應開始到平衡時的平均速率v（C）=

 

；
（2）該反應的△H

 

0（填“＞”或“＜”或“=”）；
（3）此反應平衡常數(shù)的表達式為K=

 

；
（4）該反應的反應速率v和時間t的關系如圖2所示：
①根據(jù)上圖判斷，在t₃時刻改變的外界條件是

 

；
②A的轉化率最大的一段時間是

 

；
③各階段的平衡常數(shù)如下表所示：

t2～t3	t4～t5	t5～t6
K1	K2	K3

K₁、K₂、K₃之間的關系為：

 

（用“＞”、“＜”或“=”連接）．

Answer 1

考點：物質的量或濃度隨時間的變化曲線,化學平衡建立的過程

專題：化學平衡專題

分析：（1）根據(jù)3min達到平衡時A、B、C的物質的量變化判斷反應物、生成物，然后根據(jù)物質的量變化與化學計量數(shù)成正比寫出反應的化學方程式；根據(jù)v=

△c

△t

計算出從反應開始到平衡時的平均速率v（C）；
（2）達平衡后，降低溫度，A的體積百分含量將減小，根據(jù)溫度對化學平衡的影響平衡該反應焓變；
（3）化學平衡常數(shù)的概念及表達式寫出反應A+2B?2C的平衡常數(shù)；
（4）①t₃時逆反應速率正逆反應速率同時增大，且逆反應速率大于正反應速率，說明平衡向著逆向移動，據(jù)此進行判斷改變的反應條件；
②t₁～t₂時反應向著正向移動，A轉化率逐漸增大，直至t₂～t₃時A到平衡狀態(tài)，A轉化率達到最大；而t_，3～t₄時升高了溫度，平衡向著逆向移動，A的轉化率減小，直至t₄～t₅時A的轉化率達到最低；而t_，5～t₆時正逆反應速率同時增大且相等，說明平衡不移動，A的轉化率不變，據(jù)此進行解答．
③化學平衡常數(shù)與溫度有關，溫度越高，平衡向著逆向移動，該反應的平衡常數(shù)減�。�

解答： 解：（1）根據(jù)圖象可知，達到平衡時A的物質的量減小了：1mol-0.7mol=0.3mol，B的物質的量減小為：1mol-0.4mol=0.6mol，C的物質的量增加，增加的物質的量為：0.6mol，所以A、B、C的物質的量變化之比為：0.3mol：0.6mol：0.6mol=1：2：3，該反應的化學方程式為：A+2B?2C；從反應開始到平衡時的平均速率v（C）=

0.6mol 5L

3min

=0.04mol/（L?min），
故答案為：A+2B?2C；0.04mol/（L?min）；
（2）由于達平衡后，降低溫度，A的體積百分含量將減小，說明降低溫度，化學平衡向著正向移動，所以該反應為放熱反應，△H＜0，
故答案為：＜；
（3）反應A+2B?2C的平衡常數(shù)的表達式為：K=

(C)2

(A)?(B)2

，
故答案為：

(C)2

(A)?(B)2

；
（4）①根據(jù)圖象可知：t₃時逆反應速率正逆反應速率同時增大，且逆反應速率大于正反應速率，說明平衡向著逆向移動，若增大壓強，平衡向著正向移動，由于該反應為放熱反應，升高溫度后平衡向著逆向移動，所以t₃時升高了溫度，
故答案為：升高溫度；
②根據(jù)圖象變化可知，在t₁～t₂時反應向著正向移動，A轉化率逐漸增大，直至t₂～t₃時反應達到平衡狀態(tài)，A轉化率達到最大；而t_，3～t₄時升高了溫度，平衡向著逆向移動，A的轉化率逐漸減小，直至t₄～t₅時A的轉化率達到最低；而t_，5～t₆時正逆反應速率同時增大且相等，說明平衡沒有移動，A的轉化率不變，與t₄～t₅時相等，所以A的轉化率最低的時間段是：t₂～t₃，
故答案為：t₂～t₃；
③反應A+2B?2C△H＜0，溫度升高平衡向著逆反應方向移動，化學平衡常數(shù)減小，所以溫度越高，化學平衡常數(shù)越�。籺₂～t₃、t_，3～t₄、t₄～t₅時間段的溫度關系為：t₃～t₄=t₄～t₅＞t₂～t₃，所以化學平衡常數(shù)大小關系為：K₁＞K₂=K₃，
故答案為：K₁＞K₂=K₃．

點評：本題考查了物質的量隨隨時間變化的曲線、化學平衡的建立過程、化學反應速率的計算、影響化學平衡的因素等知識，題目難度較大，注意掌握影響 化學平衡的因素、明確化學平衡常數(shù)的概念、影響因素及計算方法．