Question

T₁℃時(shí)，向一體積不變的密閉容器中加入1mol A、2mol B和0.5mol C三種氣體發(fā)生反應(yīng)，各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如圖一所示，其中c（C）的變化未畫(huà)出來(lái)，但t₁時(shí)刻c（C）=c（D）；圖二為t₂時(shí)刻后改變反應(yīng)條件，A的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系

（1）t₁=5min，則t₀～t₁階段以C的濃度變化表示反應(yīng)速率為v（C）=

0.01mol?L^-1?min^-1

，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

A（g）+B（g）?C（g）+2D（g）

（2）根據(jù)圖二分析，溫度升高，該反應(yīng)的平衡常數(shù)將

增大

（填“增大”“減小”或“不變”），壓強(qiáng)P₁

＜

P₂ （填“＞”“＜”或“=”）
（3）若上述反應(yīng)在T₁℃、恒壓下進(jìn)行，A的轉(zhuǎn)化率會(huì)

減小

（填“增大”“減小”或“不變”）
（4）在相同條件下（T₁℃時(shí)，體積不變的密閉容器中），若起始時(shí)容器中加入2molD、

1

 molB和

1.5

molC，才能達(dá)到t₁時(shí)刻同樣的平衡．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)圖一中t₀時(shí)A的濃度為0.1mol/L可知容器的容積為10L，根據(jù)c=

n

V

計(jì)算出反應(yīng)開(kāi)始前C的濃度，再計(jì)算出t₀～t₁階段以C的濃度變化表示反應(yīng)速率為v（C）；再根據(jù)達(dá)到平衡時(shí)A、B、C、D的濃度變化計(jì)算出各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)，并寫(xiě)出反應(yīng)的方程式；
（2）根據(jù)溫度升高A的轉(zhuǎn)化率增大，反應(yīng)物濃度減小，生成物濃度增大判斷平衡常數(shù)變化；根據(jù)在相同溫度下壓強(qiáng)對(duì)A的轉(zhuǎn)化率的影響及反應(yīng)方程式判斷壓強(qiáng)大��；
（3）根據(jù)反應(yīng)A（g）+B（g）?C（g）+2D（g）為體積減小的反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)物質(zhì)的量減小，壓強(qiáng)減小，恒壓下相當(dāng)于增大了壓強(qiáng)，平衡向著逆向移動(dòng)；
（4）根據(jù)等效平衡進(jìn)行分析起始時(shí)容器中加入2molD需要其它各組分的濃度．

解答：解：（1）圖一中t₀時(shí)A的濃度為0.1mol/L，則容器的容積為：V=

n

c(A)

=

1mol

0.1mol/L

=10L，反應(yīng)開(kāi)始前C的濃度為：c（C）=

0.5mol

10L

=0.05mol/L，t₁=5min，則t₀～t₁階段以C的濃度變化表示反應(yīng)速率為v（C）=

△c

△t

=

0.1nol/L-0.05mol/L

5min

=0.01mol?L^-1?min^-1；
各物質(zhì)的濃度之比等于反應(yīng)中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，△c（A）：△c（B）：△c（C）：△c（D）=（0.1-0.05）mol．L^-1：（0.2-0.15）mol．L^-1：（0.1-0.05）mol．L^-1：（0.1）mol．L^-1=1：1：1：2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：A（g）+B（g）?C（g）+2D（g），
故答案為：0.01mol?L^-1?min^-1；A（g）+B（g）?C（g）+2D（g）；
（2）溫度升高，A的轉(zhuǎn)化率增大，反應(yīng)物濃度減小，生成物的濃度增大，所以平衡常數(shù)增大；在相同的溫度下，A的轉(zhuǎn)化率P₁＞P₂，反應(yīng)A（g）+B（g）?C（g）+2D（g）中，壓強(qiáng)增大，平衡向著逆向移動(dòng)，即壓強(qiáng)越大，A的轉(zhuǎn)化率越低，所以P₁＜P₂，
故答案為：增大；＜；
（3）原先的反應(yīng)中，反應(yīng)體系的總物質(zhì)的量減小，壓強(qiáng)會(huì)減�。辉摲磻�(yīng)的正反應(yīng)為體積增大的反應(yīng)，若是恒壓下反應(yīng)，平衡向著逆向移動(dòng)，A的轉(zhuǎn)化率會(huì)減小，
故答案為：減小；
（4）根據(jù)等效平衡，將各組分的量按照化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化成原先的各組分的物質(zhì)的量，只要物質(zhì)的量相等，就是等效平衡；原先D的物質(zhì)的量為0，所以將D按照計(jì)算量完全轉(zhuǎn)化成反應(yīng)物，會(huì)生成1molA、1molB，同時(shí)消耗1molC，原反應(yīng)中有1molA、2molB和0.5molC，所以此時(shí)還需要加入（1-1）mol=0molA、（2-1）mol=1molB和（0.5+1）mol=1.5molC，
故答案為：1；1.5．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)的變化曲線，試題綜合性強(qiáng)，難度較大，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和發(fā)散思維能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力，能夠提高學(xué)生的應(yīng)試能力和學(xué)習(xí)效率．