Question

5．在恒定溫度t℃，2L恒容密閉容器中發(fā)生反應aA（g）+bB（g）?cC（g），容器中A、B、C物質(zhì)的量變化如圖所示，回答下列問題：
（1）該化學方程式中a：b：c為2：1：2，t℃時該反應的化學平衡常數(shù)K的值為0.31．（保留2位小數(shù)）
（2）據(jù)圖判斷，反應進行至20min時，曲線發(fā)生變化的原因是增大了B的物質(zhì)的量（用文字表達），平衡向右移動（填“左”，“右”或“不移動”），反應重新達平衡時，B的體積分數(shù)將增大 （填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）10min到15min的曲線變化的原因可能是使用了催化劑．

Answer 1

分析 （1）由圖象可知，15min達到平衡，反應物A物質(zhì)的量變化0.2mol，B變化物質(zhì)的量0.1mol，C變化物質(zhì)的量0.2mol，化學方程式的計量數(shù)之比等于A、B、C發(fā)生反應的物質(zhì)的量之比；結(jié)合平衡狀態(tài)下物質(zhì)的平衡濃度計算反應的平衡常數(shù)；
（2）據(jù)圖判斷，反應進行至20min時B的量突然增大，A的物質(zhì)的量減小，C物質(zhì)的量增大，依據(jù)化學平衡影響因素分析，平衡正向進行，A的轉(zhuǎn)化率增大；
（3）10min到15min的曲線變化，是AB物質(zhì)的量減小，C的物質(zhì)的量增大，反應速率增大，但最后達到相同的平衡狀態(tài)，說明可能的原因是催化劑的作用．

解答 解：（1）依據(jù)圖象分析判斷，15min達到平衡，反應物A物質(zhì)的量變化0.2mol，B變化物質(zhì)的量0.1mol，C變化物質(zhì)的量0.2mol，化學方程式的計量數(shù)之比等于ABC發(fā)生反應的物質(zhì)的量之比，a：b：c=0.2：0.1：0.2=2：1：2；
平衡狀態(tài)下A、B、C的濃度為：c（A）=$\frac{0.8mol}{2L}$=0.4mol/L，c（B）=$\frac{0.4mol}{2L}$=0.2mol/L，c（C）=$\frac{0.2mol}{2L}$=0.1mol/L，該反應的平衡常數(shù)為：K=$\frac{{c}^{2}（C）}{{c}^{2}（A）•c（B）}$=$\frac{0．{1}^{2}}{0．{4}^{2}0.2}$=0.31，
故答案為：2：1：2；0.31；
（2）反應進行到20 min時，B的物質(zhì)的量突然增大，A和C的物質(zhì)的量瞬時不變，所以是增大了B的量，增大B的量，平衡向右移動；由于增大了B的物質(zhì)的量，重新達到平衡時B的體積分數(shù)會增大，
故答案為：增大了B的物質(zhì)的量；右；增大；
（3）10min到15min的曲線變化，是AB物質(zhì)的量減小，C的物質(zhì)的量增大，反應速率增大，但最后達到相同的平衡狀態(tài)，說明改變的 條件是加入了催化劑，改變反應速率不改變化學平衡，
故答案為：使用了催化劑．

點評 本題考查了化學平衡的計算，題目難度中等，明確圖象曲線變化的含義為解答關(guān)鍵，注意掌握化學平衡及其影響，試題培養(yǎng)了學生的化學計算能力．