Question

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

（1）從反應開始到達第一次平衡時的平均速率v（A）為______．
（2）根據上圖數據，寫出該反應的化學方程式______；求出此反應在25℃的平衡常數K=______（保留2位小數）．
（3）在5～7min內，若K值不變，則此處曲線變化的原因是______．
（4）下圖2表示此反應的反應速率v和時間t的關系圖，根據上圖判斷，在t₃和t₅時刻改變的外界條件分別是______和______；A的轉化率最大的一段時間是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據v=計算v（A）；
（2）隨反應進行，反應物的物質的量減小，生成物的物質的量增加，由圖可知A、B為反應物，C為生產物，且最后A、B的物質的量不為0，為可逆反應，根據物質的量之比等于化學計量數之比書寫方程式；
化學平衡常數等于生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比；
（3）K值不變，溫度不變，由圖1可知，5min時各組分的物質的量不變，且平衡向正反應移動，只能改變壓強；
（4）降低溫度，A的轉化率將增大，反應向正反應進行，所以正反應為放熱反應，再結合反應前后氣體體積變化分析；
t₃時刻，正逆反應速率都增大，且逆反應速率變化大，平衡向逆反應移動；
t₆時刻，正逆反應速率都減小，且正反應速率變化大，平衡向逆反應移動．
解答：解：（1）從反應開始到達第一次平衡時的平均速率v（A）==0.05mol/（L?min），
故答案為：0.05mol/（L?min）；
（2）由圖1可知，A、B為反應物，C為生產物，且最后A、B的物質的量不為0，為可逆反應，3min時△n（A）：△n（B）：△n（C）=（1-0.7）mol：（1-0.4）mol：0.6mol=1：2：2，物質的量之比等于化學計量數之比，所以反應方程式為A+2B?2C；
該反應達到平衡狀態時，c（C）=，C（A）=，c（B）==0.2mol/L，
k==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時各組分的物質的量不變，且平衡向正反應移動，只能改變壓強，
由反應為前后氣體體積減小的反應，故應增大壓強，故答案為：增大壓強；
（4）t₃時刻，正逆反應速率都增大，且逆反應速率變化大，平衡向逆反應移動，應為升高溫度；
t₅時刻，正逆反應速率都增大且相等，平衡不移動，該反應前后氣體體積改變，則改變的條件是加入催化劑，
t₃和t₅時刻平衡向逆反應方向移動，所以t₂～t₃段A的轉化率最高，
故答案為：升高溫度，使用催化劑，t₂～t₃ ．
點評：本題考查化學平衡移動圖象題，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鍵．