Question

在某個(gè)容積為2.0L的密閉容器中，在T℃時(shí)按下圖1所示發(fā)生反應(yīng)：
mA（g）+nB（g）pD（g）+qE（s），△H＜0（m、n、p、q為最簡(jiǎn)整數(shù)比）．

（1）圖1所示，反應(yīng)開(kāi)始至達(dá)到平衡時(shí)，用D表示的平均反應(yīng)速率為_(kāi)_____．
（2）T℃時(shí)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K的數(shù)值為_(kāi)_____．
（3）反應(yīng)達(dá)到平衡后，第6min時(shí)：
①若升高溫度，D的物質(zhì)的量變化曲線最可能的是______（用圖2中的a～c的編號(hào)作答）；
②若在6min時(shí)仍為原平衡，此時(shí)將容器的容積壓縮為原來(lái)的一半．請(qǐng)?jiān)趫D3中畫(huà)出6min后B濃度的變化曲線______．
4）在T℃時(shí)，相同容器中，若開(kāi)始時(shí)加入0.4molA、0.8molB、0.9molD和0.5molE0.5mol，反應(yīng)達(dá)到平衡后，A的濃度范圍為_(kāi)_____．
（5）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡理論，聯(lián)系化工生產(chǎn)實(shí)際，你認(rèn)為下列說(shuō)法不正確的是______．
A．化學(xué)反應(yīng)速率理論可指導(dǎo)怎樣在一定時(shí)間內(nèi)快出產(chǎn)品
B．有效碰撞理論可指導(dǎo)怎樣提高原料的轉(zhuǎn)化率
C．勒夏特列原理可指導(dǎo)怎樣使用有限原料多出產(chǎn)品
D．催化劑的使用是提高產(chǎn)品產(chǎn)率的有效方法
E．正確利用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)限度都可以提高化工生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益．

Answer 1

（1）由圖1可知，在3min時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，D的濃度變化量為0.6mol/L，v（D）=

0.6mol 2L

3min

=0.1mol/（L?min），故答案為：0.1mol/（L?min）；
（2）物質(zhì)的量的變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以（1.0-0.6）mol：（1.0-0.8）mol：0.6mol：0.2mol=m：n：p：q，即
m：n：p：q=2：1：3：1，所以方程式為2A（g）+B（g）3D（g）+E（s），所以平衡常數(shù)k=

c3(D)

c2(A)?c(B)

，平衡時(shí)c（A）=c（D）=

0.6mol

2L

=0.3mol/L，
c（B）=

0.8mol

2L

=0.4mol/L，所以k=

(0.3)3

(0.3)2×0.4

=0.75，故答案為：0.75；
（3）①該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向吸熱方向移動(dòng)，即向逆反應(yīng)移動(dòng)，D的濃度降低，所以升高溫度，D的物質(zhì)的量變化曲線最可能的是c，故答案為：c；
②由（2）知該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體體積不變，容器的容積壓縮為原來(lái)的一半，壓強(qiáng)增大1倍，平衡不移動(dòng)，6min后B濃度為原來(lái)2倍，即0.8mol/L，所以6min后B濃度的變化曲線如圖：









故答案為：


（4）開(kāi)始加入0.4molA、0.8molB、0.9molD和0.5molE，此時(shí)的濃度商為

(0.45)3

(0.2)2×0.4

=5.7＞0.75，反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行，所以c（A）＞

0.4mol

2L

=0.2mol/L，
開(kāi)始加入0.4molA、0.8molB、0.9molD和0.5molE，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，可以等效為開(kāi)始加入1molA、1.1molB、1和0.3molE，B的濃度比原平衡時(shí)大，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，所以平衡時(shí)A的濃度小于原平衡時(shí)濃度

0.6mol

2L

=0.3mol/L，所以0.2mol/L＜c（A）＜0.3mol/L，
故答案為：0.2mol/L＜c（A）＜0.3mol/L；
（5）A．化學(xué)反應(yīng)速率，表示反應(yīng)快慢物理量，故A正確；
B．有效碰撞理論研究反應(yīng)速率快慢，與轉(zhuǎn)化率無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；
C．勒夏特列原理是平衡移動(dòng)原理，可指導(dǎo)怎樣使用有限原料多出產(chǎn)品，故C正確；
D．催化劑的使用提高反應(yīng)速率，不能改變產(chǎn)量，只能縮短到達(dá)平衡時(shí)間，故D錯(cuò)誤；
E．綜合經(jīng)濟(jì)效益既考慮原料的利用率又要考慮時(shí)間，故E正確；
故答案為：BD．