Question

1．將1mol A（g）和2mol B（g）置于2L某密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)：A（g）+B（g）?C（g）+D（g），并達(dá)到平衡．C的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化如圖Ⅰ中曲線b所示，反應(yīng)過(guò)程中的能量變化如圖Ⅱ所示，下列說(shuō)法不正確的是（　�。�

• A． 該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)數(shù)值約為7.36
• B． 恒溫條件下，縮小反應(yīng)容器體積可以使反應(yīng)的過(guò)程按圖Ⅰ中a曲線進(jìn)行
• C． 反應(yīng)在第4秒鐘達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，0～4秒內(nèi)，以A表示的化學(xué)反應(yīng)速率是：0.225 mol•L^-1•s^-1
• D． 在上述反應(yīng)體系中加入催化劑，化學(xué)反應(yīng)速率增大，E₁和E₂均減小

Answer 1

分析 根據(jù)圖II知，生成物總能量小于反應(yīng)物總能量，則該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；
A．根據(jù)方程式知，該反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)之和不變，所以反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)混合氣體物質(zhì)的量不變?yōu)?mol，C的體積分?jǐn)?shù)為0.3，則n（C）=3mol×3=0.9mol，n（D）=n（C）=0.9mol，n（A）=（1-0.9）mol=0.1mol，n（B）=（2-0.9）mol=1.1mol，則c（D）=c（C）=$\frac{0.9mol}{2L}$=0.45mol/L，c（A）=$\frac{0.1mol}{2L}$=0.05mol/L，
c（B）=$\frac{1.1mol}{2L}$=0.55mol/L，化學(xué)平衡常數(shù)=$\frac{c（C）．c（D）}{c（A）．c（B）}$；
B．恒溫條件下，縮小容器體積，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率增大，但平衡不移動(dòng)，則平衡時(shí)C含量不變；
C．反應(yīng)在第4秒鐘達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，0～4秒內(nèi)，以v（C）=$\frac{\frac{3mol×0.3}{2L}}{4s}$=0.1125 mol•L^-1•s^-1，同一反應(yīng)中同一時(shí)間段內(nèi)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比；
D．加入催化劑，能同等程度的增大正逆反應(yīng)速率，但平衡不移動(dòng)，活化能降低．

解答 解：根據(jù)圖II知，生成物總能量小于反應(yīng)物總能量，則該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；
A．根據(jù)方程式知，該反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)之和不變，所以反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)混合氣體物質(zhì)的量不變?yōu)?mol，C的體積分?jǐn)?shù)為0.3，則n（C）=3mol×3=0.9mol，n（D）=n（C）=0.9mol，n（A）=（1-0.9）mol=0.1mol，n（B）=（2-0.9）mol=1.1mol，則c（D）=c（C）=$\frac{0.9mol}{2L}$=0.45mol/L，c（A）=$\frac{0.1mol}{2L}$=0.05mol/L，
c（B）=$\frac{1.1mol}{2L}$=0.55mol/L，化學(xué)平衡常數(shù)=$\frac{c（C）．c（D）}{c（A）．c（B）}$=$\frac{0.45×0.45}{0.05×0.55}$=7.36，故A正確；
B．恒溫條件下，縮小容器體積，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率增大，但平衡不移動(dòng)，則平衡時(shí)C含量不變，則可以使反應(yīng)的過(guò)程按圖Ⅰ中a曲線進(jìn)行，故B正確；
C．反應(yīng)在第4秒鐘達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，0～4秒內(nèi)，以v（C）=$\frac{\frac{3mol×0.3}{2L}}{4s}$=0.1125 mol•L^-1•s^-1，同一反應(yīng)中同一時(shí)間段內(nèi)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比，所以0～4秒內(nèi)，以A表示的化學(xué)反應(yīng)速率是：0.1125 mol•L^-1•s^-1，故C錯(cuò)誤；
D．加入催化劑降低反應(yīng)的活化能，則E1和E2均減小，化學(xué)反應(yīng)速率增大，故D正確；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生發(fā)生計(jì)算能力，難點(diǎn)是平衡常數(shù)的計(jì)算，易錯(cuò)選項(xiàng)是D．