Question

【題目】在某溫度下、容積均為2L的三個(gè)密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫恒容，使之發(fā)生反應(yīng)：2A2（g）＋BC（g）X（g） △H＝－dkJ·mol－1（d＞0，X為A、B、C三種元素組成的一種化合物）。初始投料與各容器達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)	甲	乙	丙
初始投料	2 molA2、1 molBC	1 molX	4 molA2、2 molBC
平衡時(shí)n（X）	0.5mol	n2	n3
反應(yīng)的能量變化	放出Q1kJ	吸收Q2kJ	放出Q3kJ
體系的壓強(qiáng)	P1	P2	P3
反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率	α1	α2	α3

（1）在該溫度下，假設(shè)甲容器從反應(yīng)開(kāi)始到平衡所需時(shí)間為4 min，則該時(shí)間段內(nèi)A2的平均反應(yīng)速率v(A2) 。

（2）該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K的值為 。

（3）三個(gè)容器中的反應(yīng)分別達(dá)平衡時(shí)各組數(shù)據(jù)關(guān)系正確的是 （填序號(hào)）。

A．α1＋α2＝1

B．Q1＋Q2＝d

C．α3＜α1

D．P3＜2P1＝2P2

E．n2＜n3＜1.0mol

F．Q3＝2Q1

（4）在其他條件不變的情況下，在第5min將甲容器的體系體積壓縮到1L，若在第8min達(dá)到新的平衡時(shí)A2的總轉(zhuǎn)化率為65.5%，請(qǐng)?jiān)谙聢D中畫(huà)出第5min到新平衡時(shí)X的物質(zhì)的量濃度的變化曲線。

Answer 1

【答案】（1）0.125mol·L－1·min－1（2分）

（2）4（2分）

（3）ABD（3分）

（4）

【解析】

試題分析：有關(guān)化學(xué)平衡、化學(xué)反應(yīng)速率的圖表題一直是高考考查的熱點(diǎn)，解答此類題時(shí)，一般采用“看特點(diǎn)，識(shí)圖表，想原理，巧整合”四個(gè)步驟。

（1）由題可知

2A2（g）＋BC（g）X（g）

初始量： 2 1 0

變化量： 1 0.5 0.5

平衡量： 1 0.5 0.5

在該溫度學(xué)案，A2的平均反應(yīng)速率v(A2)=1mol/2L/4min=0.125mol·L－1·min－1,故答案為：0.125mol·L－1·min－1

（2）該溫度下，反應(yīng)2A2（g）＋BC（g）X（g）的平衡常數(shù)K=0.5/2/[(1/2)2*(0.5/2)]=4mol-2·L2,故答案為4mol-2·L2

（3）A、投料2molA、1molBC和1molX建立的平衡是等效的，只是建立的方向不一樣，所以α1＋α2＝1，A正確；B、投料2molA、1molBC和1molX建立的平衡是等效的，反應(yīng)A2（g）＋BC（g）X（g）是放熱的，放出的熱量應(yīng)該是應(yīng)該是Q1＋Q2＝d，B正確；C、當(dāng)A和BC的投料增加一倍，則壓強(qiáng)會(huì)增大，導(dǎo)致化學(xué)平衡正向移動(dòng)，移動(dòng)的結(jié)果是反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大，即α3>α1,C錯(cuò)誤；D、投料2molA、1molBC和1molX建立的平衡是等效的，所以P1＝P2，，當(dāng)A和BC的投料增加一倍，則壓強(qiáng)會(huì)增大一倍，但是壓強(qiáng)增大，導(dǎo)致化學(xué)平衡正向移動(dòng)，移動(dòng)的結(jié)果是壓強(qiáng)比原來(lái)的2被要小，即P3＜2P1＝2P2 ，故D正確；E、由D中分析可知，n2=0.5，n3>1.0mol，故E錯(cuò)誤；F、當(dāng)A和BC的投料增加一倍，能量變化數(shù)值理論上也應(yīng)該是原來(lái)的2倍，但是壓強(qiáng)引起化學(xué)平衡正向，而正向放熱，結(jié)果使得Q3>2Q1，故F錯(cuò)誤。選ABD.

（4）將甲容器的體系體積壓縮到1L，若在第8min達(dá)到新的平衡時(shí)，

2A2（g）＋BC（g）X（g）

初始量： 2 1 0

變化量： 1.5 0.75 0.75

平衡量： 0.5 0.25 0.75

所以達(dá)到平衡時(shí)，X的物質(zhì)的量濃度時(shí)0.75mol/L，在第5min時(shí)，由于體積減半，所以X的濃度應(yīng)該加倍，即為0.25mol/L*2=0.5mol/L，所以5-8min內(nèi)甲醇的物質(zhì)的量濃度從0.5mol/L升高到0.75mol/L，如題所示