Question

11．在一個(gè)容積為2L的密閉容器中，加入0.8mol的A₂氣體和0.6molB₂氣體，一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：A₂（g）+B₂（g）?2AB（g）△H＜0，反應(yīng)中各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間的變化情況如圖所示．
（1）在上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，第4min時(shí)，若將容器的體積快速擴(kuò)大一倍（其他條件不變），請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出4min～5min的AB濃度的變化線．
（2）在相同條件下，若開(kāi)始時(shí)向此容器中加入的A₂（g）、B₂（g）和AB（g）的物質(zhì)的量分別為0.4mol、0.2mol、0.8mol．則反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行（填“正”或“逆”）．判斷依據(jù)是濃度商Qc=$\frac{0．{4}^{2}}{0.2×0.1}$=8＜K=$\frac{0．{5}^{2}}{0.15×0.05}$=$\frac{100}{3}$，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行．反應(yīng)達(dá)到平衡后，各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)與原平衡相比③（填序號(hào)）
①A₂、B₂減小，AB增大  ②A₂、B₂增大，AB減小  ③均不變  ④無(wú)法確定．

Answer 1

分析 （1）上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，第4min時(shí)，若把容器的體積快速擴(kuò)大一倍，瞬間AB的濃度變?yōu)樵瓉?lái)的一半，該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體體積不變，壓強(qiáng)只改變反應(yīng)速率，不改變平衡移動(dòng)；
（2）根據(jù)圖可知，平衡時(shí)AB的濃度變化為0.5mol/L，則A₂的濃度變化為0.25mol/L，所以a=0.4mol/L-0.25mol/L=0.15mol/L，平衡時(shí)B₂的濃度為0.3mol/L-0.25mol/L=0.05mol/L，根據(jù)K=$\frac{{c}^{2}（AB）}{c（{A}_{2}）×c（{B}_{2}）}$計(jì)算平衡常數(shù)，計(jì)算此時(shí)濃度商Qc，若Qc=K，處于平衡狀態(tài)，若Qc＜K，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，若Qc＞K，反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行；
若開(kāi)始時(shí)向此容器中加入的A₂（g）、B₂（g）和AB（g）的物質(zhì)的量分別為0.4mol、0.2mol、0.8mol，等效為開(kāi)始加入加入0.8mol的A₂氣體和0.6molB₂氣體，與原平衡為完全等效平衡，平衡時(shí)相同組分的物質(zhì)的量濃度相等．

解答 解：（1）上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，第4min時(shí)，若把容器的體積快速擴(kuò)大一倍，瞬間AB的濃度變?yōu)樵瓉?lái)的一半，該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體體積不變，壓強(qiáng)只改變反應(yīng)速率，不改變平衡移動(dòng)，4min～5min的AB濃度的變化線為：，
故答案為：；
（2）根據(jù)圖可知，平衡時(shí)AB的濃度變化為0.5mol/L，則A₂的濃度變化為0.25mol/L，所以a=0.4mol/L-0.25mol/L=0.15mol/L，平衡時(shí)B₂的濃度為0.3mol/L-0.25mol/L=0.05mol/L，平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（AB）}{c（{A}_{2}）×c（{B}_{2}）}$=$\frac{0．{5}^{2}}{0.15×0.05}$=$\frac{100}{3}$，
若開(kāi)始時(shí)向此容器中加入的A₂（g）、B₂（g）和AB（g）的物質(zhì)的量分別為0.4mol、0.2mol、0.8mol，濃度商Qc=$\frac{0．{4}^{2}}{0.2×0.1}$=8＜K=$\frac{0．{5}^{2}}{0.15×0.05}$=$\frac{100}{3}$，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，
若開(kāi)始時(shí)向此容器中加入的A₂（g）、B₂（g）和AB（g）的物質(zhì)的量分別為0.4mol、0.2mol、0.8mol，等效為開(kāi)始加入加入0.8mol的A₂氣體和0.6molB₂氣體，恒溫恒容下，與原平衡為完全等效平衡，平衡時(shí)相同組分的物質(zhì)的量濃度相等，反應(yīng)達(dá)到平衡后，各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)與原平衡相比均不變，
故答案為：正反應(yīng)；濃度商Qc=$\frac{0．{4}^{2}}{0.2×0.1}$=8＜K=$\frac{0．{5}^{2}}{0.15×0.05}$=$\frac{100}{3}$，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行；③．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算、平衡常數(shù)應(yīng)用、等效平衡等，難度中等，（2）中注意對(duì)等效平衡規(guī)律的理解．