Question

【題目】向某密閉容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量的B三種氣體，一定條件下發生反應，各物質濃度隨時間變化如下左圖所示。右圖為t2時刻后改變容器中條件，平衡體系中速率隨時間變化的情況，且四個階段都各改變一種條件，所用條件均不同。已知t3-t4階段為使用催化劑。

（1）若t1=15s，則t0—t1階段以C濃度變化表示的反應速率v(C)為=_________________。

（2）若t2—t3階段，C的體積分數變小，此階段v(正)_____________v(逆)（填“>”“<”“=”）

（3）t4—t5階段改變的條件為_________________，B的起始物質量為_________________。

（4）t5—t6階段容器內A的物質的量共減小0.03mol，而此過程中容器與外界的熱交換總量為akJ，寫出該反應的熱化學方程式_________________。

Answer 1

【答案】 0.004mol/(L·S < 減壓 0.04 mol 3A（g） 2C(g)+B(g) △H=100a kJ·mol-1

【解析】（1）若t1=15s，生成物C在t0～t1時間段的平均反應速率為：v==0.004molL-1s-1，

（2）由圖2可知t2時增大了某一物質的濃度，已知t2-t3階段，C的體積分數變小，則增大了B的濃度，增大B的濃度平衡向逆方向移動，所以v正小于v逆；

（3）t3～t4階段與t4～t5階段正逆反應速率都相等，而t3～t4階段為使用催化劑，如t4～t5階段改變的條件為降低反應溫度，平衡移動發生移動，則正逆反應速率不相等，則t4～t5階段應為減小壓強；反應中A的濃度變化為0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L，C的濃度變化為0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L，反應中A與C的計量數之比為0.09：0.06=3：2，則該反應中氣體的化學計量數之和前后相等，則有：3A（g）B（g）+2C（g），根據方程式可知消耗0.09mol/L的A，則生成0.03mol/L的B，容器的體積，生成B的物質的量為0.03mol/L×2L=0.06mol，平衡時B的物質的量為0.05mol/L×2L=0.1mol，所以起始時B的物質的量為0.1mol-0.06mol=0.04mol。

（4）反應的方程式為3A（g）B（g）+2C（g），A的物質的量減少0.03mol，而此過程中容器與外界的熱交換總量為akJ，則A的物質的量減少3mol，與外界的熱交換總量為100akJ，由圖象可知t5～t6階段應為升高溫度，A的物質的量減少，說明向正反應方向移動，則正反應吸熱，該反應的熱化學方程式為3A（g）B（g）+2C（g）△H=+100akJmol-1。