Question

25℃時(shí)，在體積為2L的密閉容器中，氣態(tài)物質(zhì)A、B、C的物質(zhì)的量n（mol）隨時(shí)間t的變化如下圖1所示．已知達(dá)平衡后，降低溫度，A的轉(zhuǎn)化率將增大．

（1）從反應(yīng)開始到達(dá)第一次平衡時(shí)的平均速率v（A）為

0.05mol/（L?min）

．
（2）根據(jù)上圖數(shù)據(jù)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式

A+2B?2C

；求出此反應(yīng)在25℃的平衡常數(shù)K=

6.43L/mol

（保留2位小數(shù)）．
（3）在5～7min內(nèi)，若K值不變，則此處曲線變化的原因是

增大壓強(qiáng)

．
（4）下圖2表示此反應(yīng)的反應(yīng)速率v和時(shí)間t的關(guān)系圖，根據(jù)上圖判斷，在t₃和t₅時(shí)刻改變的外界條件分別是

升高溫度

和

加入催化劑

；A的轉(zhuǎn)化率最大的一段時(shí)間是

t₂～t₃

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)v=

△c

△t

計(jì)算v（A）；
（2）隨反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)物的物質(zhì)的量減小，生成物的物質(zhì)的量增加，由圖可知A、B為反應(yīng)物，C為生產(chǎn)物，且最后A、B的物質(zhì)的量不為0，為可逆反應(yīng)，根據(jù)物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比書寫方程式；
化學(xué)平衡常數(shù)等于生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比；
（3）K值不變，溫度不變，由圖1可知，5min時(shí)各組分的物質(zhì)的量不變，且平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，只能改變壓強(qiáng)；
（4）降低溫度，A的轉(zhuǎn)化率將增大，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，再結(jié)合反應(yīng)前后氣體體積變化分析；
t₃時(shí)刻，正逆反應(yīng)速率都增大，且逆反應(yīng)速率變化大，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)；
t₆時(shí)刻，正逆反應(yīng)速率都減小，且正反應(yīng)速率變化大，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)．

解答：解：（1）從反應(yīng)開始到達(dá)第一次平衡時(shí)的平均速率v（A）=

(1-0.7)mol 2L

3min

=0.05mol/（L?min），
故答案為：0.05mol/（L?min）；
（2）由圖1可知，A、B為反應(yīng)物，C為生產(chǎn)物，且最后A、B的物質(zhì)的量不為0，為可逆反應(yīng)，3min時(shí)△n（A）：△n（B）：△n（C）=（1-0.7）mol：（1-0.4）mol：0.6mol=1：2：2，物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以反應(yīng)方程式為A+2B?2C；
該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，c（C）=

0.6mol

2L

=0.3mol/L，C（A）=

0.7

2

mol/L=0.35mol/L，c（B）=

0.4

2

mol/L=0.2mol/L，
k=

0.3×0.3

0.35×0.2×0.2

L/mol=6.43 L/mol，
故答案為：A+2B?2C，6.43 L/mol；
（3）K值不變，溫度不變，由圖1可知，5min時(shí)各組分的物質(zhì)的量不變，且平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，只能改變壓強(qiáng)，
由反應(yīng)為前后氣體體積減小的反應(yīng)，故應(yīng)增大壓強(qiáng)，故答案為：增大壓強(qiáng)；
（4）t₃時(shí)刻，正逆反應(yīng)速率都增大，且逆反應(yīng)速率變化大，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，應(yīng)為升高溫度；
t₅時(shí)刻，正逆反應(yīng)速率都增大且相等，平衡不移動(dòng)，該反應(yīng)前后氣體體積改變，則改變的條件是加入催化劑，
t₃和t₅時(shí)刻平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以t₂～t₃段A的轉(zhuǎn)化率最高，
故答案為：升高溫度，使用催化劑，t₂～t₃ ．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡移動(dòng)圖象題，題目難度較大，注意從圖2判斷各階段的影響因素是解答該題的關(guān)鍵．