Question

13．向某密閉容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量的B三種氣體．一定條件下發(fā)生反應，各物質(zhì)濃度隨時間變化如甲圖所示[t₀～t₁階段的c（B）變化未畫出]．乙圖為t₂時刻后改變條件平衡體系中正、逆反應速率隨時間變化的情況，且四個階段都各改變一種反應條件且互不相同，t₃～t₄階段為使用催化劑．下列說法中正確的是（　�。�

• A． 若t₁=15 s，則用A的濃度變化表示的t₀～t₁段的平均反應速率為0.004mol•L^-1•s^-1
• B． t₄～t₅階段改變的條件一定為增大壓強
• C． 該容器的容積為2 L，B的起始物質(zhì)的量為0.02 mol
• D． t₅～t₆階段，容器內(nèi)A的物質(zhì)的量減少了0.06 mol，而此過程中容器與外界的熱交換總量為a kJ，該反應的熱化學方程式為：3A（g）?B（g）+2C（g）△H=+50a kJ•mol^-1

Answer 1

分析 t₃～t₄階段為使用催化劑，t₄～t₅階段改變條件平衡不移動，改變溫度或某一組分濃度，平衡發(fā)生移動，故t₄時改變的條件為減小壓強，說明反應前后氣體的體積相等，且反應速率減小，應是降低壓強．t₅時正逆反應速率都增大，應是升高溫度，t₂時正、逆反應速率中只有其中一個增大，應是改變某一物質(zhì)的濃度．
由圖甲可知，t₁時到達平衡，△c（A）=0.09mol/L，△c（C）=0.06mol/L，二者化學計量數(shù)之比為0.09：0.06=3：2，則B為生成物，反應方程式為：3A（g）?B（g）+2C（g）．
A．根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算v（A）；
B．t₄～t₅階段改變的條件是降低壓強；
C．由方程式可知△c（B）=$\frac{1}{2}$△c（C），B的起始濃度=B的平衡濃度-△c（B），再根據(jù)n=cV計算；
D．t₅～t₆階段為升高溫度，容器內(nèi)A的物質(zhì)的量減少了0.06 mol，說明平衡正向移動，正反應為吸熱反應，
應是升高溫度，3mol A反應放出的吸收的熱量為akJ×$\frac{3mol}{0.06mol}$=50kJ，注明物質(zhì)聚集狀態(tài)與反應熱書寫熱化學方程式．

解答 解：t₃～t₄階段為使用催化劑，t₄～t₅階段改變條件平衡不移動，改變溫度或某一組分濃度，平衡發(fā)生移動，故t₄時改變的條件為減小壓強，說明反應前后氣體的體積相等，且反應速率減小，應是降低壓強．t₅時正逆反應速率都增大，應是升高溫度，t₂時正、逆反應速率中只有其中一個增大，應是改變某一物質(zhì)的濃度．
由圖甲可知，t₁時到達平衡，△c（A）=0.09mol/L，△c（C）=0.06mol/L，二者化學計量數(shù)之比為0.9：0.6=3：2，則B為生成物，反應方程式為：3A（g）?B（g）+2C（g）．
A．若t₁=15 s，t₀～t₁段△c（A）=0.9mol/L，則v（A）=$\frac{0.09mol/L}{15s}$=0.006mol/（L．s），故A錯誤；
B．t₄～t₅階段改變的條件是降低壓強，故B錯誤；
C．由方程式可知△c（B）=$\frac{1}{2}$△c（C）=0.03mol/L，B的起始濃度=0.05mol/L-0.03mol/L=0.02mol/L，該容器的容積為2 L，B的起始物質(zhì)的量為2L×0.02mol/L=0.02 mol，故C錯誤；
D．t₅～t₆階段為升高溫度，容器內(nèi)A的物質(zhì)的量減少了0.06 mol，說明平衡正向移動，正反應為吸熱反應，
應是升高溫度，3mol A反應放出的吸收的熱量為akJ×$\frac{3mol}{0.06mol}$=50kJ，反應熱化學方程式為：3A （g）?2C（g）+B（g）△H=+50akJ/mol，故D正確，
故選：D．

點評 本題考查化學平衡計算與影響因素、化學平衡圖象、反應速率計算、熱化學方程式書寫等，關(guān)鍵是根據(jù)圖象綜合分析各階段改變條件、確定反應方程式，難度中等．