Question

1．已知某放熱熱反應在1L的密閉容器中進行反應．保持容器體積不變，改變其他反應條件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段體系中各氣體物質濃度隨時間變化的曲線如圖所示：
回答問題：
（1）寫出該反應的化學方程式A（g）+3B（g） $\stackrel{催化劑}{?}$ 2C（g）；
（2）A的平均反應速率v_Ⅰ（A）、v_Ⅱ（A）、v_Ⅲ（A）從小到大排列次序為v_Ⅲ（A）＜v_Ⅱ（A）＜v_Ⅰ（A）；
（3）由第二次平衡到第三次平衡，平衡移動的方向是（填“正向移動”“逆向移動”“不移動”），改變的條件是平衡正向移動；降低溫度或移出了C；
（4）在Ⅰ階段20min時，若在恒溫恒壓條件下再向該體系中通入3mol A，1mol B，2molC，則化學平衡逆向移動（填“正向移動”“逆向移動”“不移動”或“無法確定”）．

Answer 1

分析 （1）由圖可知第Ⅰ階段，平衡時△c（A）=2mol/L-1mol/L=1mol/L，△c（B）=6mol/L-3mol/L=3mol/L，△c（C）=2mol/L，根據(jù)濃度變化量之比等于化學計量數(shù)之比計算；
（2）根據(jù)化學反應速率為單位時間濃度的變化值，可計算三個階段用A表示的化學反應速率，據(jù)此判斷；
（3）第Ⅱ階段C是從0開始的，瞬間A、B濃度不變，因此可以確定第一次平衡后從體系中移出了C，即減少生成物濃度，平衡正向移動；
（4）計算反應在該溫度下平衡常數(shù)，若在恒溫恒壓條件下再向該體系中通入3mol A，1mol B，2molC，計算此時的濃度商和平衡常數(shù)比較判斷反應進行的方向．

解答 解：（1）由圖可知第Ⅰ階段，平衡時△c（A）=2mol/L-1mol/L=1mol/L，△c（B）=6mol/L-3mol/L=3mol/L，△c（C）=2mol/L，濃度變化量之比等于化學計量數(shù)之比，故a：b：c=1mol/L：3mol/L：2mol/L=1：3：2，化學方程式為：A（g）+3B（g） $\stackrel{催化劑}{?}$ 2C（g），
故答案為：A（g）+3B（g） $\stackrel{催化劑}{?}$ 2C（g）；
（2）v_Ⅰ（A）=$\frac{1mol/L}{20min}$=0.05mol/（L•min），v_Ⅱ（A）=$\frac{1mol/L-0.62mol/L}{15min}$=0.0253mol/（L•min），
v_Ⅲ（A）=$\frac{0.62mol/L-0.5mol/L}{10min}$=0.012mol/（L•min），
故A的平均反應速率v_Ⅲ（A）＜v_Ⅱ（A）＜v_Ⅰ（A），
故答案為：v_Ⅲ（A）＜v_Ⅱ（A）＜v_Ⅰ（A）；
（3）第Ⅱ階段C是從0開始的，瞬間A、B濃度不變，因此可以確定第一次平衡后從體系中移出了C，即減少生成物濃度，平衡正向移動，反應為放熱反應，降低溫度平衡正向進行，
故答案為：平衡正向移動；降低溫度或移出了C；
（4）該溫度下化學平衡常數(shù)K=$\frac{{2}^{2}}{{3}^{3}×1}$=$\frac{4}{27}$，恒壓條件下通入3mol A，1mol B，2 molC，體積增大到原來2倍，Qc=$\frac{（\frac{2+2}{2}）^{2}}{（\frac{1+3}{2}）×（\frac{3+1}{2}）^{3}}$=$\frac{4}{16}$，所以平衡逆向移動，
故答案為：逆向移動．

點評 本題考查了化學平衡的影響因素、反應速率計算、平衡常數(shù)計算，主要是圖象的變化分析判斷，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．