Question

向一體積不變的密閉容器中加入2mol A、0.6molC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)濃度隨時間變化如圖一所示．圖二為t₂時刻后改變反應(yīng)條件，平衡體系中反應(yīng)速率隨時間變化的情況，且四個階段都各改變一種不同的條件．已知t₃-t₄階段為使用催化劑，t₅-t₆ 階段為升高溫度，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）=

0.02mol/（L?min）

．
（2）t₄-t₅階段改變的條件為

減小壓強

，B的起始物質(zhì)的量為

1.0mol

．
（3）此反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為

2A（g）+B（g） 3C（g）

，該反應(yīng)為

吸

（填“放”或“吸”）熱反應(yīng)．
（4）各階段平衡時對應(yīng)的平衡常數(shù)如下表所示：

t1-t2	t2-t3	t3-t4	t4-t5	t5-t6
K1	K2	K3	K4	K5

則K₁=

0.84

（保留兩位小數(shù)），K₁、K₂、K₃、K₄、K₅之間的關(guān)系為

K₁=K₂=K₃=K₄＜K₅

（用“＞”、“＜”或“=”連接）

Answer 1

分析：本題以圖象的形式考查影響化學(xué)反應(yīng)速率以及化學(xué)平衡移動的因素．
（1）根據(jù)v=

△c

△t

計算v（C）；
（2）（3）圖二是在四種不同情況下影響化學(xué)的平衡，而影響平衡的因素有：濃度、溫度、壓強、催化劑．
t₃～t₄和t₄～t₅這兩段平衡是不移動的，則只能是壓強和催化劑影響的，因此應(yīng)該推斷該反應(yīng)為等體積變化的反應(yīng)．
t₃～t₄的平衡比原平衡的速率要快，而t₄～t₅的速率又變慢，則前者應(yīng)是加催化劑，因為條件只能用一次，t₄～t₅段為減壓．
反應(yīng)物的濃度降低，生成物的濃度增大，結(jié)合圖一可知，A為反應(yīng)物，C為生成物，A的變化為0.2mol/L，C的變化量為0.3mol/L．又由于該反應(yīng)為等體積變化的反應(yīng)，所以B為反應(yīng)物，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的速率之比等于化學(xué)方程式前的計量系數(shù)比，
寫出該反應(yīng)的方程式為2A（g）+B（g） 3C（g）．起始2molA所對應(yīng)的濃度為1mol/L，則體積應(yīng)是2L．
t₅-t₆ 階段為升高溫度，v（正）＞（逆），平衡向正反應(yīng)方向移動，升高溫度平衡向吸熱方向移動．
（4）根據(jù)平衡常數(shù)及濃度商，平衡移動解答．

解答：解：（1）15min內(nèi)，以C濃度變化表示的反應(yīng)速率為v（C）=

△c(C)

△t

=

(0.6-0.3)mol/L

15min

=0.02 mol/（L?min）．
故答案為：0.02 mol/（L?min）；
（2）t₃～t₄和t₄～t₅這兩段平衡是不移動的，則只能是壓強和催化劑影響的，因此應(yīng)該推斷該反應(yīng)為等體積變化的反應(yīng)．
t₃～t₄的平衡比原平衡的速率要快，而t₄～t₅的速率又變慢，則前者應(yīng)是加催化劑，因為條件只能用一次，t₄～t₅段為減壓．
反應(yīng)物的濃度降低，生成物的濃度增大，結(jié)合圖一可知，A為反應(yīng)物，C為生成物，A的變化為0.2mol/L，C的變化量為0.3mol/L．又由于該反應(yīng)為等體積變化的反應(yīng)，所以B為反應(yīng)物，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的速率之比等于化學(xué)方程式前的計量系數(shù)比，
該反應(yīng)的方程式為2A（g）+B（g） 3C（g），所以，△c（B）=

1

2

△n（A）=

1

2

×0.2mol/L=0.1mol/L，起始2molA所對應(yīng)的濃度為1mol/L，則體積應(yīng)是

2mol

1mol/L

=2L，故B的起始物質(zhì)的量為n（B）=（0.1mol/L+0.4mol/L）×2L=1mol．
故答案為：減小壓強    1.0mol 
（3）由（2）可知該反應(yīng)的方程式為2A（g）+B（g） 3C（g），t₅-t₆ 階段為升高溫度，v（正）＞（逆），平衡向正反應(yīng)方向移動，升高溫度平衡向吸熱方向移動，所以，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)．
故答案為：2A（g）+B（g） 3C（g）；吸
（4）t₁-t₂段，處于平衡狀態(tài)，c（A）_平衡=1mol/L，c（B）_平衡=0.4mol/L，c（C）_平衡=0.6mol/L，
K₁=

c3(C)

c2(A)c(B)

=

(0.6mol/L)3

(0.8mol/L)2(0.4mol/L)

=0.84
t₂-t₃段，為改變濃度，平衡移動，平衡常數(shù)不變，K₂=0.84
t₃-t₄段，使用催化劑，加快反應(yīng)，平衡常數(shù)不變，K₃=0.84
t₄-t₅段，為降低壓強，反應(yīng)速率降低，平衡不移動，平衡常數(shù)不變，K₄=0.84
t₅-t₆段，為升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，平衡常數(shù)增大，
故 K₁=K₂=K₃=K₄＜K₅
故答案為：0.84   K₁=K₂=K₃=K₄＜K₅

點評：本題以圖象的形式考查影響化學(xué)反應(yīng)速率以及化學(xué)平衡移動的因素，題目難度中等，注意分析條件改變對化學(xué)平衡移動的影響，為本題的難點，易錯點，也是解題的關(guān)鍵．