Question

373K時(shí)，某1L密閉容器中發(fā)生如下可逆反應(yīng)：A （g）?2B （g）．其中物質(zhì)B的物質(zhì)的量變化如圖所示
（1）已知373K時(shí)60s達(dá)到平衡，則前60s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率為

0.005mol/（L?s）

．
（2）若373K時(shí)B的平衡濃度為A的3倍，473K時(shí)（其他條件不變），B的平衡濃度為A的2倍，請(qǐng)?jiān)谏蠄D中畫(huà)出473K時(shí)A的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線．
（3）若反應(yīng)在373K進(jìn)行，在1L密閉容器中加入1mol B、0.2mol He，達(dá)到平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率應(yīng)

B

．
A．等于60%    B．等于40%    C．小于40%    D．介于40%～60%之間
（4）已知曲線上任意兩點(diǎn)之間邊線的斜率表示該時(shí)段內(nèi)B的平均反應(yīng)速率（例如直線EF的斜率表示20s～60s內(nèi)B的平均反應(yīng)速率），試猜想曲線上任意一點(diǎn)的切線斜率的意義

表示該時(shí)刻的即時(shí)反應(yīng)速率

．

Answer 1

分析：（1）由圖可知，前60s內(nèi)B的物質(zhì)的量變化為0.6mol，根據(jù)方程式計(jì)算△n（A），進(jìn)而計(jì)算△c（A），根據(jù)v=

△c

△t

計(jì)算v（A）；
（2）作圖是曲線注意兩點(diǎn)：A的起始物質(zhì)的量與平衡時(shí)物質(zhì)的量，溫度升高反應(yīng)速率加快，到達(dá)平衡的時(shí)間小于60s；
由圖可知，60s達(dá)平衡時(shí)B的物質(zhì)的量變化為0.6mol，根據(jù)方程式A（g）?2B（g）可知△n（A）=0.3mol，B的平衡濃度為A的3倍，體積不變，濃度之比等于物質(zhì)的量之比，據(jù)此計(jì)算A的平衡時(shí)物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算A的起始物質(zhì)的量；
473K時(shí)（其他條件不變），令平衡時(shí)B的物質(zhì)的量為amol，則A的物質(zhì)的量變化為0.5amol，體積不變，濃度之比等于物質(zhì)的量之比，根據(jù)B的平衡濃度為A的2倍，列方程計(jì)算a的值，進(jìn)而計(jì)算平衡時(shí)A的物質(zhì)的量，溫度升高反應(yīng)速率加快，故473K時(shí)反應(yīng)到達(dá)平衡的時(shí)間小于60s；
（3）恒溫恒容稀有氣體不影響平衡，加入1molB，等效為加入0.5molA，與原平衡等效，平衡時(shí)B的物質(zhì)的量相同為0.6mol，據(jù)此計(jì)算轉(zhuǎn)化率；
（4）曲線上任意一點(diǎn)的切線斜率表示該時(shí)刻的即時(shí)反應(yīng)速率．

解答：解：（1）由圖可知，前60s內(nèi)B的物質(zhì)的量變化為0.6mol，根據(jù)方程式A （g）?2B （g）可知△n（A）=

1

2

×0.6mol=0.3mol，所以v（A）=

0.3mol 1L

60s

=0.005mol/（L?s），
故答案為：0.005mol/（L?s）；
（2）由圖可知，60s達(dá)平衡時(shí)B的物質(zhì)的量變化為0.6mol，根據(jù)方程式A（g）?2B（g）可知△n（A）=0.3mol，B的平衡濃度為A的3倍，體積不變，濃度之比等于物質(zhì)的量之比，故此時(shí)A的物質(zhì)的量0.6mol×

1

3

=0.2mol，所以A的起始物質(zhì)的量為0.3mol+0.2mol=0.5mol，
473K時(shí)（其他條件不變），B的平衡濃度為A的2倍，體積不變，濃度之比等于物質(zhì)的量之比，令平衡時(shí)B的物質(zhì)的量為amol，則A的物質(zhì)的量變化為0.5amol，故（0.5mol-0.5amol）×2=amol，解得a=0.5，故平衡時(shí)A的物質(zhì)的量為0.5×0.5mol=0.25mol，溫度升高反應(yīng)速率加快，故473K時(shí)反應(yīng)到達(dá)平衡的時(shí)間小于60s，圖象為：
故答案為：；
（3）恒溫恒容稀有氣體不影響平衡，加入1molB，等效為加入0.5molA，與原平衡等效，平衡時(shí)B的物質(zhì)的量相同為0.6mol，參加反應(yīng)B的物質(zhì)的量為1mol-0.6mol=0.4mol，故B的轉(zhuǎn)化率為

0.4mol

1mol

×100%=40%，故選B；
（4）曲線上任意一點(diǎn)的切線斜率表示該時(shí)刻的即時(shí)反應(yīng)速率，故答案為：表示該時(shí)刻的即時(shí)反應(yīng)速率．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率與影響因素、平衡圖象、化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算等，難度中等，（2）中作圖注意A的起始與平衡時(shí)物質(zhì)的量及到達(dá)平衡時(shí)間．