Question

【題目】一定條件下，在體積為5 L的密閉容器中，A、B、C三種氣體的物質的量n（mo1）隨時間t（min）的變化如圖1所示。已知達平衡后，降低溫度，A的體積分數將減小。

(1)該反應的化學方程式為__________________，此反應平衡常數的表達式為K=________。

(2)從開始到最初達到平衡，C的平均反應速率v（C）＝________________。3min時，A的轉化率=________%。該反應的________0。（填“”、“”或“”）

(3)對于該反應改變某些條件，化學反應速率及化學平衡狀態可能會發生變化，請回答：

①恒溫恒容充入惰性氣體，平衡______移動（填“正向”、“逆向”或“不”，下同）

②恒溫恒壓充入惰性氣體，平衡______移動，化學反應速率_______（填“加快”或“減慢”）

③升高溫度，平衡______移動。

(4)該反應的反應速率v隨時間t的關系如圖2所示：

①根據圖2判斷，在t3時刻改變的外界條件是_______,t5時刻改變的外界條件是_______。

②a、b、c三個階段中，C的體積分數最大的是________,

③a、b、c三個階段的平衡常數分別用K1、K2、K3表示則：K1、K2、K3 之間的關系為___________（用“”、“”或“”連接）。

Answer 1

【答案】A（g）+2B（g）2C（g） 0.04mol·L-1·min-1 30 ＜ 不 逆向 減慢 逆向 升高溫度 加入催化劑 a K1>K2=K3

【解析】

(1)由圖1中曲線變化情況可知：A和B是反應物，C是生成物，再由物質的量的變化值可得化學計量數之比；由圖1可知，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，由此可以推出方程式；

(2)v(C)= =；降低溫度，反應向放熱方向移動，降低溫度后A的體積分數減小，說明正反應是放熱反應，則△H＜0；

(3) ①恒溫恒容充入惰性氣體，各反應物反應速率不變，平衡不移動；

②恒溫恒壓充入惰性氣體，各反應物濃度減小，反應速率減小，等效于減小壓強，A（g）+2B（g）2C（g）是氣體體積減小的反應，減小壓強，平衡逆向移動；

③該反應△H＜0，放熱，升高溫度，反應逆向移動；

(4)①t3時刻改變條件，正逆反應速率都增大，且平衡向逆反應方向進行，則改變的條件是升高溫度；t5時刻正逆反應速率都增大，平衡不移動，則改變的條件是加入催化劑；

②a處是正反應速率大于逆反應速率后達到的平衡狀態，平衡正向移動，C的體積分數增大；b、c均是逆反應速率大于正反應速率后達到的平衡狀態，平衡逆向移動，C的體積分數減小，故C的體積分數最大的是a；

③該反應正反應是放熱反應，所以升高溫度平衡常數減小，因為t3升高溫度，所以K1>K2，t5使用催化劑，所以K2=K3，該反應為放熱反應所以K1>K2=K3。

(1)由圖1中曲線變化情況可知：A和B是反應物，C是生成物，再由物質的量的變化值可得化學計量數之比；由圖1可知，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（g）+2B（g）2C（g）；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= ；

(2)v(C)= = = =0.04mol·L-1·min-1；A的轉化率==30%；降低溫度，反應向放熱方向移動，降低溫度后A的體積分數減小，說明正反應是放熱反應，則△H＜0；

(3) ①恒溫恒容充入惰性氣體，各反應物反應速率不變，平衡不移動；

②恒溫恒壓充入惰性氣體，各反應物濃度減小，反應速率減小，等效于減小壓強，A（g）+2B（g）2C（g）是氣體體積減小的反應，減小壓強，平衡逆向移動；

③該反應△H＜0，放熱，升高溫度，反應逆向移動；

(4)①t3時刻改變條件，正逆反應速率都增大，且平衡向逆反應方向進行，則改變的條件是升高溫度；t5時刻正逆反應速率都增大，平衡不移動，則改變的條件是加入催化劑；

②a處是正反應速率大于逆反應速率后達到的平衡狀態，平衡正向移動，C的體積分數增大；b、c均是逆反應速率大于正反應速率后達到的平衡狀態，平衡逆向移動，C的體積分數減小，故C的體積分數最大的是a；

③該反應正反應是放熱反應，所以升高溫度平衡常數減小，因為t3升高溫度，所以K1>K2，t5使用催化劑，所以K2=K3，該反應為放熱反應所以K1>K2=K3。