Question

17．向一體積不變的密閉容器中加入2mol A、0.6mol C和一定量的B三種氣體．在一定條件下發(fā)生反應，各物質濃度隨時間變化的情況如圖甲所示．圖乙為t₂時刻后改變反應條件，該平衡體系中反應速率隨時間變化的情況，且四個階段都各改變一種不同的條件．已知t₃～t₄階段為使用催化劑；圖甲中t₀～t₁階段c（B）未畫出．
下列說法不正確的是（　�。�

• A． 該反應為吸熱反應
• B． B在t₀～t₁階段平衡時轉化率為60%
• C． t₄～t₅階段改變的條件為減小壓強
• D． 此溫度下該反應的化學平衡常數(shù)K=$\frac{27}{32}$

Answer 1

分析 圖乙為t₂時刻后改變反應條件，該平衡體系中反應速率隨時間變化的情況，且四個階段都各改變一種不同的條件：
t₃～t₄和t₄～t₅這兩段平衡是不移動的，則只能是壓強和催化劑影響的，而t₃～t₄階段為使用催化劑，t₄～t₅的速率又變慢，則t₄～t₅階段為降低壓強，因此應該推斷該反應前后氣體體積不變；
t₂～t₃階段改變條件的瞬間，其中某一速率增大、另外速率不變，應是增大某一組分的濃度；
t₅～t₆階段改變條件的瞬間，正、逆速率都增大，且正反應速率增大較大，平衡向正反應方向移動，說明正反應為吸熱反應；
隨反應進行反應物的濃度降低，生成物的濃度增大，結合圖甲可知，A為反應物，C為生成物，A的變化為0.2mol/L，C的變化量為0.3mol/L．又由于該反應前后氣體體積不變，所以B為反應物，B的濃度變化量為0.3mol/L-0.2mol/L=0.1mol/L，故A、B、C的化學計量數(shù)之比為0.2：0.1：0.3=2：1：3，則該反應方程式為：2A（g）+B（g） 3C（g），據(jù)此解答．

解答 解：圖乙為t₂時刻后改變反應條件，該平衡體系中反應速率隨時間變化的情況，且四個階段都各改變一種不同的條件：
t₃～t₄和t₄～t₅這兩段平衡是不移動的，則只能是壓強和催化劑影響的，而t₃～t₄階段為使用催化劑，t₄～t₅的速率又變慢，則t₄～t₅階段為降低壓強，因此應該推斷該反應前后氣體體積不變；
t₂～t₃階段改變條件的瞬間，其中某一速率增大、另外速率不變，應是增大某一組分的濃度；
t₅～t₆ 階段改變條件的瞬間，正、逆速率都增大，且正反應速率增大較大，平衡向正反應方向移動，說明正反應為吸熱反應；
隨反應進行反應物的濃度降低，生成物的濃度增大，結合圖甲可知，A為反應物，C為生成物，A的變化為0.2mol/L，C的變化量為0.3mol/L．又由于該反應前后氣體體積不變，所以B為反應物，B的濃度變化量為0.3mol/L-0.2mol/L=0.1mol/L，故A、B、C的化學計量數(shù)之比為0.2：0.1：0.3=2：1：3，則該反應方程式為：2A（g）+B（g） 3C（g），
A．由上述分析可知，該反應為吸熱反應，故A正確；
B．由上述分析可知，B的濃度變化量為0.1mol/L，由圖可知平衡時B的濃度為0.4mol/L，故B在t₀～t₁階段平衡時的轉化率為$\frac{01mol/L}{0.1mol/L+0.4mol/L}$×100%=20%，故B錯誤；
C．由上述分析可知，t₄～t₅階段改變的條件為減小壓強，故C正確；
D．由圖可知，平衡時A、B、C的濃度分別為0.8mol/L、0.4mol/L、0.6mol/L，發(fā)生反應為：2A（g）+B（g） 3C（g），故該溫度下平衡常數(shù)K=$\frac{0．{6}^{3}}{0．{8}^{2}×0.4}$=$\frac{27}{32}$，故D正確，
故選B．

點評 本題考查化學平衡圖象、化學平衡有關計算、化學平衡影響元素、平衡常數(shù)計算等，關鍵是根據(jù)平衡移動圖象分析反應特征、書寫反應方程式，難度中等．