Question

25℃時，在體積為2L的密閉容器中，氣態(tài)物質A、B、C的物質的量n（mol）隨時間t的變化如圖1所示．已知達平衡后，降低溫度，A的轉化率將增大．
（1）根據(jù)圖1數(shù)據(jù)，寫出該反應的化學方程式    ；此反應的平衡常數(shù)表達式K=    ．從反應開始到達第一次平衡時的平均速率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表示此反應的反應速率v和時間t的關系圖．
各階段的平衡常數(shù)如下表所示：

t2～t3	t4～t5	t5～t6	t7～t8
K1	K2	K3	K4

根據(jù)圖2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）．A的轉化率最大的一段時間是    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）隨反應進行，反應物的物質的量減小，生成物的物質的量增加，由圖可知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，根據(jù)物質的量之比等于化學計量數(shù)之比書寫方程式；
平衡常數(shù)為生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積所得的比值；
根據(jù)v=計算v（A）；
（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；
（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，再結合反應前后氣體體積變化分析；
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；
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．
解答：解：（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(shù)之比，所以反應方程式為A+2B2C；
平衡常數(shù)為生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數(shù)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/（L?min），
故答案為：A+2B2C；；0.05mol/（L?min）；
（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，故答案為：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，
故答案為：升高溫度；降低壓強；K₁＞K₂=K₃=K₄；t₂～t₃．
點評：本題考查化學平衡移動圖象題，題目難度較大，注意從圖2判斷各階段的影響因素，此為解答該題的關鍵．