Question

【題目】25℃時，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(mo1)隨時間t的變化如圖2-10-2所示。已知達(dá)平衡后，降低溫度，A的轉(zhuǎn)化率將增大。

(1)根據(jù)圖2-10-2數(shù)據(jù)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式________________；此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=______________。從反應(yīng)開始到達(dá)第一次平衡時的平均反應(yīng)速率v(A)為_________。

(2)在5～7min內(nèi)，若K值不變，則此處曲線變化的原因是________________。

(3)圖2-10-3表示此反應(yīng)的反應(yīng)速率v和時間t的關(guān)系。各階段的平衡常數(shù)如下表所示：

根據(jù)圖2-10-3判斷，在t3和t6時刻改變的外界條件分別是__________和____________；K1、K2、K3、K4之間的關(guān)系為__________(用“>”“<”或“=”連接)。平衡時A的轉(zhuǎn)化率最大的一段時間是____________。

Answer 1

【答案】(1)A+2B2C 0.05mol·L—1·min—1

(2)加壓 (3)升溫 減壓 K1﹥K2=K3=K4 t2～t3

【解析】

試題分析：(1)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△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+2B2C；平衡常數(shù)為生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值，所以k=；從反應(yīng)開始到達(dá)第一次平衡時的平均速率v(A)==0.05mol/(Lmin)；

(2)K值不變，溫度不變，由圖1可知，5min時各組分的物質(zhì)的量不變，且平衡向正反應(yīng)移動，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)；

(3)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)，該反應(yīng)為前后氣體體積減小的反應(yīng)；t3時刻，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，應(yīng)為升高溫度，所以K1＞K2；t6時刻，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；應(yīng)為降低壓強(qiáng)，所以K3=K4；t5～t6正逆速率都增大，平衡不移動，應(yīng)是使用催化劑，k不變，所以K2=K3，所以K1＞K2=K3=K4，所以t2～t3段A的轉(zhuǎn)化率最高。