Question

17．向一體積不變的密閉容器中加入2mol A、0.6mol C和一定量的B三種氣體．在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化的情況如圖甲所示．圖乙為t₂時(shí)刻后改變反應(yīng)條件，該平衡體系中反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的情況，且四個(gè)階段都各改變一種不同的條件．已知t₃～t₄階段為使用催化劑；圖甲中t₀～t₁階段c（B）未畫出．
下列說(shuō)法不正確的是（　　）

• A． 該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
• B． B在t₀～t₁階段平衡時(shí)轉(zhuǎn)化率為60%
• C． t₄～t₅階段改變的條件為減小壓強(qiáng)
• D． 此溫度下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{27}{32}$

Answer 1

分析 圖乙為t₂時(shí)刻后改變反應(yīng)條件，該平衡體系中反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的情況，且四個(gè)階段都各改變一種不同的條件：
t₃～t₄和t₄～t₅這兩段平衡是不移動(dòng)的，則只能是壓強(qiáng)和催化劑影響的，而t₃～t₄階段為使用催化劑，t₄～t₅的速率又變慢，則t₄～t₅階段為降低壓強(qiáng)，因此應(yīng)該推斷該反應(yīng)前后氣體體積不變；
t₂～t₃階段改變條件的瞬間，其中某一速率增大、另外速率不變，應(yīng)是增大某一組分的濃度；
t₅～t₆階段改變條件的瞬間，正、逆速率都增大，且正反應(yīng)速率增大較大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，說(shuō)明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；
隨反應(yīng)進(jìn)行反應(yīng)物的濃度降低，生成物的濃度增大，結(jié)合圖甲可知，A為反應(yīng)物，C為生成物，A的變化為0.2mol/L，C的變化量為0.3mol/L．又由于該反應(yīng)前后氣體體積不變，所以B為反應(yīng)物，B的濃度變化量為0.3mol/L-0.2mol/L=0.1mol/L，故A、B、C的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為0.2：0.1：0.3=2：1：3，則該反應(yīng)方程式為：2A（g）+B（g） 3C（g），據(jù)此解答．

解答 解：圖乙為t₂時(shí)刻后改變反應(yīng)條件，該平衡體系中反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的情況，且四個(gè)階段都各改變一種不同的條件：
t₃～t₄和t₄～t₅這兩段平衡是不移動(dòng)的，則只能是壓強(qiáng)和催化劑影響的，而t₃～t₄階段為使用催化劑，t₄～t₅的速率又變慢，則t₄～t₅階段為降低壓強(qiáng)，因此應(yīng)該推斷該反應(yīng)前后氣體體積不變；
t₂～t₃階段改變條件的瞬間，其中某一速率增大、另外速率不變，應(yīng)是增大某一組分的濃度；
t₅～t₆ 階段改變條件的瞬間，正、逆速率都增大，且正反應(yīng)速率增大較大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，說(shuō)明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；
隨反應(yīng)進(jìn)行反應(yīng)物的濃度降低，生成物的濃度增大，結(jié)合圖甲可知，A為反應(yīng)物，C為生成物，A的變化為0.2mol/L，C的變化量為0.3mol/L．又由于該反應(yīng)前后氣體體積不變，所以B為反應(yīng)物，B的濃度變化量為0.3mol/L-0.2mol/L=0.1mol/L，故A、B、C的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為0.2：0.1：0.3=2：1：3，則該反應(yīng)方程式為：2A（g）+B（g） 3C（g），
A．由上述分析可知，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故A正確；
B．由上述分析可知，B的濃度變化量為0.1mol/L，由圖可知平衡時(shí)B的濃度為0.4mol/L，故B在t₀～t₁階段平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率為$\frac{01mol/L}{0.1mol/L+0.4mol/L}$×100%=20%，故B錯(cuò)誤；
C．由上述分析可知，t₄～t₅階段改變的條件為減小壓強(qiáng)，故C正確；
D．由圖可知，平衡時(shí)A、B、C的濃度分別為0.8mol/L、0.4mol/L、0.6mol/L，發(fā)生反應(yīng)為：2A（g）+B（g） 3C（g），故該溫度下平衡常數(shù)K=$\frac{0．{6}^{3}}{0．{8}^{2}×0.4}$=$\frac{27}{32}$，故D正確，
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡圖象、化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算、化學(xué)平衡影響元素、平衡常數(shù)計(jì)算等，關(guān)鍵是根據(jù)平衡移動(dòng)圖象分析反應(yīng)特征、書寫反應(yīng)方程式，難度中等．