Question

1200℃時可用反應(yīng) 2BBr₃(g)+ 3H₂(g)2B(s) + 6HBr(g) 來制取晶體硼。完成下列填空：
（1）下列說法能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡的是______（選填序號，下同）。
a. v_正(BBr₃)= 3v_逆(HBr)              b. 2c(H₂) = c(HBr)
c.密閉容器內(nèi)壓強不再變化           d. 容器內(nèi)氣體平均摩爾質(zhì)量不再變化
（2）若密閉容器體積不變，升高溫度，晶體硼的質(zhì)量增加，下列說法正確的是_________。
a. 在平衡移動時正反應(yīng)速率先增大后減小
b. 在平衡移動時逆反應(yīng)速率始終增大
c. 正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
d. 達(dá)到新平衡后反應(yīng)物不再轉(zhuǎn)化為生成物
（3）若上述反應(yīng)在10L的密閉容器內(nèi)反應(yīng)，5min后，氣體總質(zhì)量減少1.1 g，則該時間段內(nèi)氫氣的平均反應(yīng)速率為__________________。
（4）往容器中充入0.2 mol BBr₃和一定量H₂，充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，混合氣體中HBr百分含量與起始通入H₂的物質(zhì)的量有如圖關(guān)系。在a、b、c三點中，H₂ 的轉(zhuǎn)化率最高的是______（選填字母）。b點達(dá)到平衡后，再充入H₂使平衡到達(dá)c點，此過程中平衡移動的方向為__________（填“正向”、“逆向”或“不移動”）。

Answer 1

（本題共8分）（1） cd（2分）；（2）ab（2分）；
（3）0.003mol/(L·min)（2分）；（4）a（1分），正向（1分）

解析試題分析：（1）在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時（但不為0），反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。a.v_正(BBr₃)＝3v_逆(HBr)，說明二者的反應(yīng)速率方向相反，但不能滿足反應(yīng)速率之比是相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比，應(yīng)該是3v_正(BBr₃)＝v_逆(HBr)時可以說明，a不正確；b.2c(H₂)＝c(HBr)滿足反應(yīng)速率之比是相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比，但不能確定反應(yīng)的方向，因此不一定能說明，b不正確；c.反應(yīng)是體積增大的可逆反應(yīng)，因此當(dāng)密閉容器內(nèi)壓強不再變化時可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，c正確；d.混合氣的平均相對分子質(zhì)量是混合氣的質(zhì)量和混合氣的總的物質(zhì)的量的比值，質(zhì)量和物質(zhì)的量都是變化的，所以容器內(nèi)氣體平均摩爾質(zhì)量不再變化時可以說明達(dá)到平衡狀態(tài)，d正確，答案選cd。
（2）若密閉容器體積不變，升高溫度，晶體硼的質(zhì)量增加，這說明平衡向正反應(yīng)方向移動，因此正方應(yīng)是吸熱反應(yīng)。a.升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，所以在平衡移動時正反應(yīng)速率先增大后減小，a正確；b. 升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，所以在平衡移動時逆反應(yīng)速率始終增大，b正確；c.正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，c不正確；d.達(dá)到新平衡后正逆反應(yīng)速率相等，但不為0，所以反應(yīng)物不再轉(zhuǎn)化為生成物是錯誤的，d不正確，答案選ab。
（3）根據(jù)方程式可知：2BBr₃(g)+ 3H₂(g)2B(s) + 6HBr(g) △m↓
3mol                            22g
0.15mol                          1.1g
因此消耗氫氣的濃度是0.15mol÷10L＝0.015mol/L
所以氫氣的反應(yīng)速率＝0.015mol/L÷5min＝0.003mol/(L·min)
（4）在BBr₃的物質(zhì)的量固定的條件下，氫氣的量越多，BBr₃的轉(zhuǎn)化率越高而氫氣的轉(zhuǎn)化率越低，因此根據(jù)圖像可知，氫氣轉(zhuǎn)化率最高的是a點；b點達(dá)到平衡后，再充入H₂使平衡到達(dá)c點，增大反應(yīng)物濃度平衡向正反應(yīng)方向越低，因此在此過程中平衡移動的方向為正向。
考點：考查可逆反應(yīng)平衡狀態(tài)判斷、外界條件對反應(yīng)速率和平衡狀態(tài)的影響、反應(yīng)速率計算以及圖像識別等