Question

在某個(gè)容積為2.0L的密閉容器中，在T℃時(shí)按下圖1所示發(fā)生反應(yīng)：
mA（g）+nB（g）pD（g）+qE（s），△H＜0（m、n、p、q為最簡(jiǎn)整數(shù)比）．

（1）圖1所示，反應(yīng)開(kāi)始至達(dá)到平衡時(shí)，用D表示的平均反應(yīng)速率為_(kāi)_____．
（2）T℃時(shí)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K的數(shù)值為_(kāi)_____．
（3）反應(yīng)達(dá)到平衡后，第6min時(shí)：
①若升高溫度，D的物質(zhì)的量變化曲線最可能的是______（用圖2中的a～c的編號(hào)作答）；
②若在6min時(shí)仍為原平衡，此時(shí)將容器的容積壓縮為原來(lái)的一半．請(qǐng)?jiān)趫D3中畫出6min后B濃度的變化曲線______．
4）在T℃時(shí)，相同容器中，若開(kāi)始時(shí)加入0.4molA、0.8molB、0.9molD和0.5molE0.5mol，反應(yīng)達(dá)到平衡后，A的濃度范圍為_(kāi)_____．
（5）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡理論，聯(lián)系化工生產(chǎn)實(shí)際，你認(rèn)為下列說(shuō)法不正確的是______．
A．化學(xué)反應(yīng)速率理論可指導(dǎo)怎樣在一定時(shí)間內(nèi)快出產(chǎn)品
B．有效碰撞理論可指導(dǎo)怎樣提高原料的轉(zhuǎn)化率
C．勒夏特列原理可指導(dǎo)怎樣使用有限原料多出產(chǎn)品
D．催化劑的使用是提高產(chǎn)品產(chǎn)率的有效方法
E．正確利用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)限度都可以提高化工生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益．

Answer 1

【答案】分析：（1）由圖1可知，在3min時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，D的物質(zhì)的量變化量為0.6mol，根據(jù)v=計(jì)算v（D）；
（2）根據(jù)圖1可知，平衡時(shí)反應(yīng)混合物各組分的物質(zhì)的量的變化量，利用物質(zhì)的量的變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，確定m、n、p、q的值，化學(xué)平衡常數(shù)指生成物濃度的化學(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，寫出平衡常數(shù)表達(dá)式，求出平衡時(shí)反應(yīng)混合物各組分的濃度，代入平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算；
（3）①該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向吸熱方向移動(dòng)，即向逆反應(yīng)移動(dòng)，D的濃度降低；
②容器的容積壓縮為原來(lái)的一半，壓強(qiáng)增大1倍，改變條件瞬間，平衡未移動(dòng)是B的濃度為原來(lái)2倍，若m+n=p+q，平衡不移動(dòng)，B的濃度為原來(lái)2倍；若m+n＞p+q，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，B的平衡濃度小于原來(lái)2倍，根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算平衡時(shí)B的濃度；若m+n＜p+q，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，B的平衡濃度大于原來(lái)2倍，根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算平衡時(shí)B的濃度；
（4）結(jié)合平衡常數(shù)判斷反應(yīng)進(jìn)行方向，再結(jié)合等效平衡思想判斷平衡時(shí)A的濃度取值范圍；
（5）A．化學(xué)反應(yīng)速率，表示反應(yīng)快慢物理量；
B．有效碰撞理論研究反應(yīng)速率快慢；
C．勒夏特列原理可指導(dǎo)怎樣使用有限原料多出產(chǎn)品；
D．催化劑的使用提高反應(yīng)速率；
E．正確利用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)限度都可以提高化工生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益．
解答：解：（1）由圖1可知，在3min時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，D的濃度變化量為0.6mol/L，v（D）==0.1mol/（L?min），故答案為：0.1mol/（L?min）；
（2）物質(zhì)的量的變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以（1.0-0.6）mol：（1.0-0.8）mol：0.6mol：0.2mol=m：n：p：q，即
m：n：p：q=2：1：3：1，所以方程式為2A（g）+B（g）3D（g）+E（s），所以平衡常數(shù)k=，平衡時(shí)c（A）=c（D）==0.3mol/L，
c（B）==0.4mol/L，所以k==0.75，故答案為：0.75；
（3）①該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向吸熱方向移動(dòng)，即向逆反應(yīng)移動(dòng)，D的濃度降低，所以升高溫度，D的物質(zhì)的量變化曲線最可能的是c，故答案為：c；
②由（2）知該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體體積不變，容器的容積壓縮為原來(lái)的一半，壓強(qiáng)增大1倍，平衡不移動(dòng)，6min后B濃度為原來(lái)2倍，即0.8mol/L，所以6min后B濃度的變化曲線如圖：









故答案為：


（4）開(kāi)始加入0.4molA、0.8molB、0.9molD和0.5molE，此時(shí)的濃度商為=5.7＞0.75，反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行，所以c（A）＞=0.2mol/L，
開(kāi)始加入0.4molA、0.8molB、0.9molD和0.5molE，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，可以等效為開(kāi)始加入1molA、1.1molB、1和0.3molE，B的濃度比原平衡時(shí)大，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，所以平衡時(shí)A的濃度小于原平衡時(shí)濃度=0.3mol/L，所以0.2mol/L＜c（A）＜0.3mol/L，
故答案為：0.2mol/L＜c（A）＜0.3mol/L；
（5）A．化學(xué)反應(yīng)速率，表示反應(yīng)快慢物理量，故A正確；
B．有效碰撞理論研究反應(yīng)速率快慢，與轉(zhuǎn)化率無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；
C．勒夏特列原理是平衡移動(dòng)原理，可指導(dǎo)怎樣使用有限原料多出產(chǎn)品，故C正確；
D．催化劑的使用提高反應(yīng)速率，不能改變產(chǎn)量，只能縮短到達(dá)平衡時(shí)間，故D錯(cuò)誤；
E．綜合經(jīng)濟(jì)效益既考慮原料的利用率又要考慮時(shí)間，故E正確；
故答案為：BD．
點(diǎn)評(píng)：本題以物質(zhì)的量隨時(shí)間變化圖象為載體，考查學(xué)生讀圖提取信息的能力，運(yùn)用所學(xué)解決問(wèn)題的能力，難度中等，易錯(cuò)點(diǎn)為（4）中濃度范圍的討論．