Question

在一密閉恒容的容器中，可逆反應3A(g)3B(？)＋C(？)的能量變化如圖甲所示，氣體的平均相對分子質量隨時間的變化如圖乙所示。

 

(1)由圖甲可以判斷3A(g)3B(？)＋C(？)的正反應是________反應(填“吸熱”或“放熱”)，實驗a和實驗b相比較，可能隱含的反應條件是________。

(2)由圖乙可以得出有關B和C狀態的結論是________。

①若t2時刻升高溫度，氣體的平均相對分子質量變化一定符合________線(填“c”“d”或“e”)。

②若改變壓強，氣體的平均相對分子質量變化一定符合c線，則C物質的狀態為________。

(3)如果平衡后保持溫度不變，將容器體積增加一倍，新平衡時A的濃度是原來的60%，則B是________狀態，C是________狀態。

(4)如果B為氣體，C為固體，取0.3 mol A恒溫下在1 L容器中充分反應，平衡時測得B的濃度為0.21 mol/L。若使反應從逆反應開始，起始時在容器中加入0.3 mol B，同樣條件下，要使平衡時B的濃度仍為0.21 mol/L，則C的物質的量的取值范圍應該是________。

 

Answer 1

(1)吸熱；實驗b加了催化劑　(2)B、C中至少有一種為氣體　①e　②非氣態　(3)固體或液體；氣體 (4)n(C)>0.03 mol

【解析】圖甲是化學反應過程與能量變化的關系圖，顯然B與C化合生成A是放熱反應，則3A(g)3B(？)＋C(？)正反應是吸熱反應。實驗b反應需要的能量降低，可能使用了催化劑。由圖乙可以看出，從反應開始到平衡狀態，混合氣體的平均相對分子質量減小，有兩種可能，一種是氣體分子數增多了，B、C均為氣體，一種是氣體質量減少了，B或者C有一種是氣體，所以，B、C中至少有一種為氣體，若t2時刻升高溫度，平衡正向移動，氣體的平均相對分子質量減小，符合圖像e，若改變壓強，氣體的平均相對分子質量不變，則該反應為一個氣體體積不變的反應。B為氣體，C為非氣體。如果平衡后保持溫度不變，將容器體積增加一倍，新平衡時A的濃度是原來的60%，說明平衡逆向移動，則逆向為氣體分子數增加的反應，則B為非氣體，C為氣體。因為是恒容容器，所以要使平衡時B的濃度相等，應該加入的反應物的量相當，C是固體，只要滿足題中反應所需即可，平衡時C反應了0.03 mol，所以C的物質的量應該大于0.03 mol。