Question

13．在一個(gè)容積為2L的密閉容器中，加入0.8mol的A₂氣體和0.6molB₂氣體，一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：A₂（g）+B₂（g）?2AB（g）△H＜0，反應(yīng)中各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間的變化情況如圖所示．
（1）該反應(yīng)進(jìn)行到3min時(shí)達(dá)到平衡，用AB表示的平均反應(yīng)速率為：$\frac{1}{6}$mol/（L．min）（用分?jǐn)?shù)表示）．
（2）圖中對(duì)應(yīng)的a的數(shù)值是0.15mol/L，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kc=$\frac{100}{3}$（保留分?jǐn)?shù)）．溫度升高Kc值減少（填“增大”、“減少”或“不變”）．
（3）在上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，第4min時(shí)，若將容器的體積快速擴(kuò)大一倍（其他條件不變），請(qǐng)?jiān)趫D中畫出4min～5min的AB濃度的變化線．
（4）在相同條件下，若開始時(shí)向此容器中加入的A₂（g）、B₂（g）和AB（g）的物質(zhì)的量分別為0.4mol、0.2mol、0.8mol．則反應(yīng)向正  反應(yīng)方向進(jìn)行（填“正”或“逆”）．判斷依據(jù)是Qc=$\frac{0．{4}^{2}}{0.2×0.1}$=8，Kc=$\frac{100}{3}$，Qc＜Kc，所以平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)．反應(yīng)達(dá)到平衡后，各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)與原平衡相比③（填序號(hào)）
①A₂、B₂減小，AB增大  ②A₂、B₂增大，AB減小  ③均不變  ④無法確定．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)濃度不再隨時(shí)間的變化而變化，根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算反應(yīng)速率，；
（2）根據(jù)AB的濃度變化計(jì)算A₂的濃度變化，從而得出a值，化學(xué)平衡常數(shù)等于生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比，根據(jù)溫度對(duì)化學(xué)平衡常數(shù)的影響判斷；
（3）上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，第4min時(shí)，若把容器的體積快速擴(kuò)大一倍，AB的濃度變?yōu)樵瓉淼囊话耄�該反�?yīng)反應(yīng)前后氣體體積不變，壓強(qiáng)只改變反應(yīng)速率，不改變平衡移動(dòng)，據(jù)此畫出圖象；
（4）在相同條件下，若開始時(shí)向此容器中加入的A₂（g）、B₂（g）和AB（g）的物質(zhì)的量分別為0.4mol、0.2mol、0.8mol，在2L容器中有Qc=$\frac{0．{4}^{2}}{0.2×0.1}$=8，根據(jù)Qc和Kc的關(guān)系判斷平衡移動(dòng)的方向；將AB（g）全部折算成A₂（g）、B₂（g）可知，開始時(shí)向此容器中加入的A₂（g）、B₂（g）的物質(zhì)的量分別為0.8mol、0.6mol與題中的A₂（g）、B₂（g）的物質(zhì)的量分別為0.8mol、0.6mol相等，根據(jù)等效平衡的原理進(jìn)行答題．

解答 解：（1）反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)濃度不再隨時(shí)間的變化而變化，根據(jù)圖可知3min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，在根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$可知，用AB表示的平均反應(yīng)速率為$\frac{0.5}{3}$mol/（L•min）=$\frac{1}{6}$mol/（L•min），
故答案為：3；$\frac{1}{6}$；
（2）根據(jù)圖可知，AB的濃度變化為0.5mol/L，則A₂的濃度變化為0.25mol/L，所以a=0.4mol/L-0.25mol/L=0.15mol/L，平衡時(shí)的濃度為0.3mol/L-0.25mol/L=0.05mol/L，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kc=$\frac{0．{5}^{2}}{0.15×0.05}$=$\frac{100}{3}$，由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，Kc值減小，
故答案為：0.15mol/L；$\frac{100}{3}$；減少；
（3）上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，第4min時(shí)，若把容器的體積快速擴(kuò)大一倍，AB的濃度變?yōu)樵瓉淼囊话�，該反�?yīng)的反應(yīng)前后氣體體積不變，壓強(qiáng)只改變反應(yīng)速率，不改變平衡移動(dòng)，導(dǎo)致AB的濃度不變，所以其圖象為：
，
故答案為：；
（4）在相同條件下，若開始時(shí)向此容器中加入的A₂（g）、B₂（g）和AB（g）的物質(zhì)的量分別為0.4mol、0.2mol、0.8mol，在2L容器中有Qc=$\frac{0．{4}^{2}}{0.2×0.1}$=8，Kc=$\frac{100}{3}$，所以Qc＜Kc，所以平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，將AB（g）全部折算成A₂（g）、B₂（g）可知，開始時(shí)向此容器中加入的A₂（g）、B₂（g）的物質(zhì)的量分別為0.8mol、0.6mol與題中的A₂（g）、B₂（g）的物質(zhì)的量分別為0.8mol、0.6mol相等，即兩個(gè)平衡為等效平衡，所以各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)不變，故選③，
故答案為：正；Qc=$\frac{0．{4}^{2}}{0.2×0.1}$=8，Kc=$\frac{100}{3}$，Qc＜Kc，所以平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；③．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算、等效平衡等，難度中等，（4）中注意對(duì)等效平衡規(guī)律的理解，注意該反應(yīng)特點(diǎn)．