Question

【題目】在一密閉恒容的容器中，可逆反應3A(g)3B(？)＋C(？)的能量變化如圖甲所示，氣體的平均相對原子質量隨時間的變化如圖乙所示：

（1）由圖甲可以判斷3A(g)3B(？)＋C(？)的正反應是________反應(填“吸熱”或“放熱”)，實驗b和實驗a相比較，可能隱含的反應條件是_____________________。

（2）由圖乙可以得出有關B和C狀態的結論______________________。

①若t2時刻升高溫度，氣體的平均相對分子質量變化一定符合______線(填“c”或“d”或“e”)。

②改變壓強，氣體的平均相對分子質量變化一定符合c線，則C物質的狀態為__________。

（3）如果平衡后保持溫度不變，將容器體積增加一倍，新平衡時A的濃度是原來的60%，則B是________態，C是________態。

（4）如果B為氣體，C為固體，取0.3 mol A恒溫下在1 L容器中充分反應，平衡時測得B的濃度為0.21 mol/L。若使反應從逆反應開始，起始時在容器中加入0.3 mol B，同樣條件下，要使平衡時B的濃度仍為0.21mol/L，則C的物質的量的取值范圍應該是______________________。

Answer 1

【答案】 吸熱 加了催化劑 B、C中至少一種為氣體 e 非氣體 固體或液體 氣體 n (C) ＞ 0.03 mol

【解析】本題考查影響化學平衡移動的因素以及反應熱與能量的關系、化學平衡的計算，（1）根據甲，反應物的總能量小于生成物的總能量，說明反應是吸熱反應；實驗b的活化能比a的低，說明使用了催化劑；（2）氣體的平均相對分子質量發生變化，說明B和C中至少有一種是氣體，如果都是固體或液體，氣體只有A，平均相對分子質量應是不變；①假設B為氣體，C為非氣體，升高溫度，平衡向正反應方向進行，氣體的質量減小，物質的量不變，因此平均摩爾質量減小，加入B為非氣體，C為氣體，氣體質量減小，物質的量減少，平均摩爾質量減少，加入都是氣體，氣體質量不變，氣體物質的量增大，平均摩爾質量減小，因此e正確；②改變壓強，氣體平均摩爾質量不變，說明平衡不移動，即B為氣體，C為非氣體狀態；

（3）容器體積增加一倍，假設平衡不移動，A的濃度是原來的50%，現在是60%，說明平衡發生移動，平衡向逆反應方向移動，容器體積增大一倍，相當于減小壓強，根據勒夏特列原理，B為非氣體，C為氣體；（4）兩個平衡體系互為等效平衡，從逆反應方向開始，達到平衡時B的物質的量為0.21×1mol=0.21mol,消耗B的物質的量為(0.3－0.21)mol=0.09mol，需要消耗C的物質的量為0.09/3mol=0.03mol，因為C為固體，濃度視為常數，同時此反應是可逆反應，不能完全進行到底，因此C的物質的量范圍是n(C)>0.03mol。