Question

在t℃時(shí)，向容積為2L的密閉容器甲中加入1mol A氣體、3mol B氣體及少量固體催化劑，發(fā)生下列反應(yīng)：A（g）+3B（g）?2C（g）；△H＜0，10min后各物質(zhì)的濃度不再變化，測(cè)得氣體C的體積分?jǐn)?shù)為25%．請(qǐng)?zhí)羁眨?br />（1）計(jì)算該反應(yīng)在0～10min時(shí)間內(nèi)，B的平均反應(yīng)速率為=

 

，A的轉(zhuǎn)化率為=

 

．
（2）在T₁℃時(shí)，若起始在容器甲中只加入1.0mol C，則達(dá)到平衡時(shí)c的體積分?jǐn)?shù)

 

（填選項(xiàng)字母）．
a．大于25%    b．等于25%    c．小于25%
（3）如圖分別表示的是在T₁℃和T₂℃時(shí)，密閉容器甲中氣B的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的曲線．試判斷T₁

 

T₂（填“＞”、“＜”或“=”），理由是

 

．
（4）若保持t℃，在體積也為2L的密閉容器乙中通入一定量的A、B、C三種氣體，欲使平衡時(shí)容器乙中各物質(zhì)的物質(zhì)的量與容器甲中完全相同，且起始時(shí)反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，則通入B的物質(zhì)的量x的取值范圍是

 

．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算，依據(jù)轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率的概念計(jì)算得到；
（2）依據(jù)1molC相當(dāng)于起始量A為0.5mol，B為1，5mol，和加入 1molA，3molB比較，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，平衡逆向進(jìn)行；
（3）依據(jù)先拐先平分析溫度高低；
（4）依據(jù)（1）中的平衡物質(zhì)的量，采取極值方法計(jì)算分析B的取值范圍．

解答：解：（1）在t℃時(shí)，向容積為2L的密閉容器甲中加入1mol A氣體、3mol B氣體及少量固體催化劑，10min后各物質(zhì)的濃度不再變化，測(cè)得氣體C的體積分?jǐn)?shù)為25%，
設(shè)達(dá)到平衡消耗A物質(zhì)的量為x，則
發(fā)生下列反應(yīng)：A（g）+3B（g）?2C（g）；△H＜0，
起始量（mol） 1      3        0
變化量（mol） x      3x      2x
平衡量（mol）1-x    3-3x     2x
測(cè)得氣體C的體積分?jǐn)?shù)為25%=

2x

4-2x

，解得x=0.4mol，
該反應(yīng)在0～10min時(shí)間內(nèi)，B的平均反應(yīng)速率=

3×0.4mol 2L

10min

=0.06mol/L?min，
A的轉(zhuǎn)化率=

0.4mol

1mol

×10%=40%，
故答案為：0.06mol/L?min；40%；
（2）在T₁℃時(shí)，若起始在容器甲中只加入1.0mol C，則達(dá)到平衡時(shí)c的體積分?jǐn)?shù)，依據(jù)1molC相當(dāng)于起始量A為0.5mol，B為1，5mol，和加入 1molA，3molB比較，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，平衡逆向進(jìn)行，C的體積分?jǐn)?shù)小于25%，
故答案為：c；
（3）在T₁℃和T₂℃時(shí)，密閉容器甲中氣B的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的曲線，先拐先平，溫度高T₂＞T₁，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度越高，平衡逆向進(jìn)行，B的含量越高；
故答案為：＜；先拐先平溫度越高，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，說明平衡逆向進(jìn)行，B的體積分?jǐn)?shù)越大；
（4）A（g）+3B（g）?2C（g），欲使平衡時(shí)容器乙中各物質(zhì)的物質(zhì)的量與容器甲中完全相同，且起始時(shí)反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行；
起始量  a      b       c
平衡量  0.6    1.8      0.8
B的起始量大于1.8mol，C全部轉(zhuǎn)化為AB時(shí)B的最大量為3mol，則B的起始量取值為1.8＜x＜3，
故答案為：1.8＜x＜3．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡的影響因素分析判斷，轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)速率的計(jì)算應(yīng)用，等效平衡的理解分析，題目難度中等．