Question

向一體積不變的密閉容器中加入2mol A、0.6mol C和一定量的B三種氣體．一定條件下發(fā)生反應(yīng)，各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如圖一所示．圖二為t₂時(shí)刻后改變反應(yīng)條件，平衡體系中反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的情況，且四個(gè)階段都各改變一種不同的條件．已知t₃～t₄階段使用了催化劑；圖一中t₀～t₁階段c（B）未畫出．



（1）若t₁=15min，則t₀～t₁階段以C濃度變化表示的反應(yīng)速率為v（C）=______．
（2）t₄～t₅階段改變的條件為_(kāi)_____，B的起始物質(zhì)的量為_(kāi)_____．
（3）判斷圖一中可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是（填序號(hào)）______．
①2v_正（A）=3v_逆（C）
②混合氣體的密度不變
③混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變
④A、B、C的濃度都不再發(fā)生變化
（4）t₅～t₆階段保持容器內(nèi)溫度不變，若A的物質(zhì)的量共變化了0.01mol，而此過(guò)程中容器與外界的熱交換總量為a kJ，寫出此溫度下該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：______．
（5）在相同條件下，若起始時(shí)容器中加入a mol A、b mol B和c mol C，要達(dá)到t₁時(shí)刻同樣的平衡，a、b、c要滿足的條件為_(kāi)_____．

Answer 1

（1）v=

△c

△t

=

0.6mol/L-0.3mol/L

15min

=0.02 mol/（L?min），故答案為：0.02 mol/（L?min）；
（2）結(jié)合圖一可知，A的變化為0.2mol/L，C的變化量為0.3mol/L，化學(xué)反應(yīng)的速率之比等于化學(xué)方程式前的計(jì)量系數(shù)比，
可寫出該反應(yīng)的方程式為2A（g）+B（g）







3C（g），壓強(qiáng)減小，正逆反應(yīng)速率減小，應(yīng)反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和相等，則改變壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)，所以t₄～t₅階段改變的條件為減小壓強(qiáng)，
B的平衡濃度是0.4mol/L，根據(jù)方程式可知，濃度的改變值與化學(xué)計(jì)量數(shù)呈正比，C改變0.3mol/L，則B改變0.1mol/L，
所以起始時(shí)應(yīng)為0.5mol/L，起始2molA所對(duì)應(yīng)的濃度為1mol/L，則體積應(yīng)是2L，
所以B的起始物質(zhì)的量為0.5mol/L×2L=1mol，
故答案為：減小壓強(qiáng)； 1.0 mol；
（3）①反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，則有3v_正（A）=2v_逆（C），故①錯(cuò)誤；
②因氣體的質(zhì)量不變，容器的體積不變，則反應(yīng)無(wú)論是否達(dá)到平衡狀態(tài)，密度都不變，不能作為判斷是否達(dá)到平衡的依據(jù)，故②錯(cuò)誤；
③反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，質(zhì)量不變，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變，不能作為判斷是否達(dá)到平衡的依據(jù)，故③錯(cuò)誤；
④當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，A、B、C的濃度都不再發(fā)生變化，可作為平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)，故④正確，
故答案為：④；
（4）根據(jù)方程式計(jì)算，若A的物質(zhì)的量共變化了0.01mol，而此過(guò)程中容器與外界的熱交換總量為a kJ，則反應(yīng)2molA時(shí)，交換熱量200akJ，而由圖象可知，t₅～t₆階段應(yīng)為升高溫度，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以熱化學(xué)方程式為2A（g）+B（g） 







 3C（g）△H=+200a kJ/mol，
故答案為：2A（g）+B（g） 







 3C（g）△H=+200a kJ/mol；
（5）反應(yīng)的方程式為2A（g）+B（g） 







 3C（g），
根據(jù)方程式計(jì)算，起始時(shí)，將C從理論上轉(zhuǎn)化為A、B，
則A的物質(zhì)的量為2mol+

2

3

×0.6mol=2.4mol，B的物質(zhì)的量為1mol+

1

3

×0.6mol=1.2mol，
在相同條件下，若起始時(shí)容器中加入a mol A、b mol B和c mol C，要達(dá)到t₁時(shí)刻同樣的平衡，則所加物質(zhì)的物質(zhì)的量必須折算后與原平衡相等．
所以有a+

2c

3

=2.4，b+

c

3

=1.2，
故答案為：a+

2c

3

=2.4，b+

c

3

=1.2．