Question

【題目】向2 L的密閉容器中加入一定量的A、B、C三種氣體，一定條件下發生反應，各物質的物質的量隨時間變化如圖甲所示。圖乙為t2時刻后改變條件平衡體系中反應速率隨時間變化的情況，且4個階段所改變的外界條件均不相同，已知t3——t4階段為使用催化劑。觀察下圖，回答下列問題：

（1）甲圖中從反應至達到平衡狀態，生成物C的平均反應速率為 。

（2）乙圖中t2時引起平衡移動的條件是 ，t5時引起平衡移動的條件是 。

（3）乙圖中表示平衡混合物中，在這4個階段中C的含量最高的一段時間是 。

（4）該反應的化學方程式可以表示為： ，正反應為 （填“放熱”或“吸熱”）反應。

（5）反應開始時加入的B的物質的量為 。

Answer 1

【答案】（1）0.044mol/（Ls）（2）增加A的濃度，升溫

（3）t6以后（4）3A(g)B(g)+2C(g)，吸熱（5）0.04mol

【解析】

試題分析：（1）根據甲圖可知，反應進行到15s時達到平衡狀態，此時C的物質的量增加了0.22mol－0.10mol＝0.12mol，則其濃度變化量為0.12mol÷2L＝0.06mol/L，所以從反應至達到平衡狀態，生成物C的平均反應速率為0.06mol/L÷15s＝0.004mol/(L·s)。

（2）根據乙圖可知，t2時正反應速率瞬間增大，而逆反應速率逐漸增大，平衡向正反應方向移動，所以改變的條件應該是增加A的濃度；同樣根據乙圖可知，t5時正逆反應速率均增大，但正反應速率大于逆反應速率，平衡向正反應方向移動。由于四個階段所改變的外界條件均不同，而t2時改變的條件是增大反應物濃度，t3～t4階段為使用催化劑，t4-t5階段正逆反應速率減小相同的倍數，平衡不移動，因此改變的條件只能是降低越強，這說明反應前后體積不變。所以t5時引起平衡移動的條件就只能是升高溫度。

（3）根據（2）中分析可知，從t2開始平衡是向正反應方向移動的，t3、t4時平衡不移動，t5時平衡又向正反應方向移動，所以在這四個階段中C的物質的量最高的一段時間是t6以后。

（4）根據（2）中分析可知，該反應前后體積不變，又因為根據甲圖可知，平衡時A、C的物質的量變化量分別為0.18mol、0.12mol，即二者的變化量之比是3:2，其中A是反應物，C是生物，這說明B也一定是生成物，該反應的化學方程式可以表示為3A(g)B(g)+2C(g)；升高溫度，平衡向正反應方向移動，因此正方應是吸熱反應。

（5）平衡時生成C的物質的量是0.12mol，則根據反應方程式3A(g)B(g)+2C(g)可知，生成B的物質的量是0.06mol。根據甲圖可知，平衡時B的物質的量是0.1mol，所以反應開始時加入的B的物質的量為0.1mol－0.06mol＝0.04mol。