Question

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)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)方式為：K_c=

c2(AB)

c(A2)．c(B2)

．
（2）該反應(yīng)進(jìn)行到第3min時(shí)達(dá)到平衡，此時(shí)AB的濃度為0.5mol?L^-1，則用AB表示的平均反應(yīng)速率為

1

6

mol?L^-1?min^-1

，圖中對(duì)應(yīng)的a的數(shù)值為

0.15

．
（3）在相同條件下，若開(kāi)始時(shí)向此容器中加入的A₂、B₂和AB的物質(zhì)的量分別為a mol、b mol和c mol，要使達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)不變，則a、b、c應(yīng)滿足的關(guān)系為

(a+

c

2

)：(b+

c

2

)=4：3

．
（4）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，請(qǐng)?jiān)谏蠄D中畫(huà)出第4min到第5min時(shí)AB濃度的變化．

Answer 1

分析：（1）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；
（2）根據(jù)v=

△c

△t

計(jì)算反應(yīng)速率，根據(jù)AB的濃度變化計(jì)算A₂的濃度變化，從而得出a值；
（3）相同條件下，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，滿足n（A₂）：n（B₂）=4：3即可；
（4）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?lái)的一半，該反應(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(huà)出圖象．

解答：解：（1）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，所以K=

c2(AB)

c(A2)．c(B2)

，
故答案為：

c2(AB)

c(A2)．c(B2)

；
（2）v=

△c

△t

=

0.5

3

mol/(L．min)=

1

6

mol?L^-1?min^-1，當(dāng)AB的濃度改變0.5 mol?L^-1，根據(jù)方程式知，A₂的濃度改變?yōu)?.25mol?L^-1，所以a=（0.4-0.25）mol?L^-1=0.15mol?L^-1，
故答案為：

1

6

mol?L^-1?min^-1，0.15；
（3）相同條件下，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，滿足n（A₂）：n（B₂）=4：3即可，將AB完全轉(zhuǎn)化為A₂、B₂時(shí)，生成A₂、B₂的物質(zhì)的量都是

c

2

mol，即（a+

c

2

）：（b+

c

2

）=4：3，
故答案為：(a+

c

2

)：(b+

c

2

)=4：3；
（4）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?lái)的一半，該反應(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：．

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，（3）中注意對(duì)等效平衡規(guī)律的理解，注意該反應(yīng)特點(diǎn)．