Question

【題目】25℃時，在體積為2L的密閉容器中，氣態物質A、B、C的物質的量n(mo1)隨時間t的變化如圖2-10-2所示。已知達平衡后，降低溫度，A的轉化率將增大。

(1)根據圖2-10-2數據，寫出該反應的化學方程式________________；此反應的平衡常數表達式K=______________。從反應開始到達第一次平衡時的平均反應速率v(A)為_________。

(2)在5～7min內，若K值不變，則此處曲線變化的原因是________________。

(3)圖2-10-3表示此反應的反應速率v和時間t的關系。各階段的平衡常數如下表所示：

根據圖2-10-3判斷，在t3和t6時刻改變的外界條件分別是__________和____________；K1、K2、K3、K4之間的關系為__________(用“>”“<”或“=”連接)。平衡時A的轉化率最大的一段時間是____________。

Answer 1

【答案】(1)A+2B2C 0.05mol·L—1·min—1

(2)加壓 (3)升溫 減壓 K1﹥K2=K3=K4 t2～t3

【解析】

試題分析：(1)由圖1可知，A、B為反應物，C為生產物，且最后A、B的物質的量不為0，為可逆反應，3min時△n(A)：△n(B)：△n(C)=(1-0.7)mol：(1-0.4)mol：0.6mol=1：2：2，物質的量之比等于化學計量數之比，所以反應方程式為A+2B2C；平衡常數為生成物濃度的化學計量數次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數次冪的乘積所得的比值，所以k=；從反應開始到達第一次平衡時的平均速率v(A)==0.05mol/(Lmin)；

(2)K值不變，溫度不變，由圖1可知，5min時各組分的物質的量不變，且平衡向正反應移動，只能改變壓強，由反應為前后氣體體積減小的反應，故應增大壓強；

(3)降低溫度，A的轉化率將增大，反應向正反應進行，所以正反應為放熱反應，該反應為前后氣體體積減小的反應；t3時刻，正逆反應速率都增大，且逆反應速率變化大，平衡向逆反應移動，應為升高溫度，所以K1＞K2；t6時刻，正逆反應速率都減小，且正反應速率變化大，平衡向逆反應移動；應為降低壓強，所以K3=K4；t5～t6正逆速率都增大，平衡不移動，應是使用催化劑，k不變，所以K2=K3，所以K1＞K2=K3=K4，所以t2～t3段A的轉化率最高。