Question

將等物質的量的A，B混合于2L的密閉容器中，發生反應：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)    ΔH<0經5min后達到平衡，平衡時測得D的濃度為0.5mol/L，C(A)：C(B)=1：2，C的平均反應速率為0.05mol/(L·min)
(l)x的值為_______________;
(2)A的平衡濃度____________;
(3)若恒溫恒容，則容器中平衡時的壓強與起始時的壓強比___________;
(4)下圖是某一時間段中該反應速率與反應進程的曲線關系圖，回答下列問題：

①處于平衡狀態的時間段是____________。
②、、時刻體系中分別是什么條件發生了變化？
___________、_____________ 、_____________（填A-E）
A．升溫     B．降溫     C．加催化劑     D．加壓    E．減壓
③下列各時間段時，A的體積分數最高的是____
A.        B．        C．        D．

Answer 1

（1）1 （2）0.5mol/L （3）9:10  （4）①t₀—t₁   t₂—t₃   t₃—t₄ t₅ --t₆②A、C 、E ③D

解析試題分析：（1）V(C)=ΔC/Δt所以ΔC=" V(C)×Δt=0.05mol/(L·min)" ×5min="0.25" mol/L。在反應中C(C):C(D)=X:2  0.25: 0.5= X:2，所以X=1.（2）ΔC（A）:ΔC(D)=3:2  ΔC（A）: 0.5=3:2.  ΔC（A）=0.75。假設開始時加入的A、B的物質的量為2m,則起始時A、B的物質的量濃度為m mol/L.根據反應變化的A 濃度為0.75 mol/L和反應方程式中A、B的系數關系可知反應變化的B濃度為0.25 mol/L。所以平衡濃度C(A)="(m-0.75)" mol/L ,C(B)=" (m-0.25)" mol/L. 因為C(A): C(B)=1:2所以(m-0.75) :(m-0.25) =1:2,解得m="1.25." 所以A的平衡濃度為：C(A)="(m-0.75)" mol/L="(1." 25-0.75) mol/L="0." 5mol/L。（3）開始時A、B氣體的物質的量為2.5 mol,氣體的總物質的量為5 mol。平衡時各種氣體的物質的量為n(A)=" 0." 5mol/L×2L="1mol;" n (B)=" (m-0.25)" mol/L×2L=" (1.25-0.25)" mol/L×2L ="2mol;n(C)=" 0.25 mol/L×2L ="0." 5mol/L ;n(D)=" 0.5mol/L×2L" =1mol.平衡時氣體的總物質的量為（1+2+0. 5+1）mol=4.5mol所以n(平衡)：n(開始)= 4.5：5=9:10.根據阿伏伽德羅定律的推論在相同溫相同體積的密閉容器中，氣體的壓強比等于它們的物質的量之比。所以P(平衡)：P(開始)= n(平衡)：n(開始)= 9:10.（4）①可逆反應在平衡時正反應、逆反應的速率相等。有圖可知平衡時間段為：t₀—t₁   t₂—t₃   t₃—t₄  t₅ --t₆ ②在t₁時，正反應、逆反應的速率都增大，且V(逆)大于V(正)，說明反應速率加快，平衡逆向移動，可能是升高溫度。選A。在t₃時正反應、逆反應的速率都增大且V(逆)等于V(正)，說明反應速率加快，平衡不移動，可能是加入催化劑。選項為：C 。t₄時正反應、逆反應的速率都減小，且V(逆)大于V(正)說明反應速率減慢，平衡逆向移動，可能的變化是減小壓強。選項為E。③若使A的體積分數最高，則平衡逆向移動最大才符合要求。t₀—t₁平衡狀態； t₂—t₃平衡逆向移動達到新的平衡，A含量比前一段高； t₃—t₄平衡沒移動，與t₂—t₃段相同； t₅ --t₆平衡逆向移動，達到新的平衡。故A含量最高的為t₅ --t₆選項為：D。
考點：考查外界條件對化學平衡的影響及反應方程式中個物質的速率關系等知識。