Question

一定條件下，發生如下反應：A（g）+2B（g）?xC（g）+D（g）△H＜0，x為正整數）．
（1）450℃時，向甲、乙兩容積均為1L的恒容容器中，分別充入2molA、4molB和1molA、2molB，測得容器內c（A）隨時間變化如圖所示．
①x的值為______；（以下各題均用此數據）平衡常數表達式K=______．
②甲容器內從起始到平衡時，反應速率v（B）______mol/．
③若向甲容器中再充入2molA、4molB，則達平衡時，A的物質的量濃度的范圍：______＜c（A）＜______．
（2）對（1）反應中達到平衡后的乙容器，升溫至600℃時，此時K值應______（填“增大”或“減小”或“不變”）．
（3）根據題意，下列曲線符合變化規律的是______．
（4）450℃時甲容器中，判斷該反應達到化學平衡狀態的依據是______．
A．容器中壓強不變         B．v （B）_（正）=2v（C）_（逆）
C．容器中密度不變         D．c （A）=c（D）

Answer 1

【答案】分析：（1）①450℃時，向甲、乙兩容積均為1L的恒容容器中，分別充入2molA、4molB和1molA、2molB，由圖可知，起始c（A）=2mol/L時，轉化率為×100%=61%，起始c（A）=1mol/L時，轉化率為×100%=50，則壓強越大，A的轉化率越大，即1+2＞x+1，所以x=1，K為生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比；
②先計算A的反應速率，再利用反應速率之比等于化學計量數之比計算B的反應速率；
③向甲容器中再充入2molA、4molB，則平衡正向移動，A的濃度大于原濃度時濃度，小于原平衡濃度的2倍；
（2）該反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動；
（3）根據升高溫度平衡逆向移動、增大壓強平衡正向移動，并結合圖象來分析；
（4）根據平衡的特征“等”、”定”及由此衍生的一些物理量來分析．
解答：解：（1）①450℃時，向甲、乙兩容積均為1L的恒容容器中，分別充入2molA、4molB和1molA、2molB，由圖可知，起始c（A）=2mol/L時，轉化率為×100%=61%，起始c（A）=1mol/L時，轉化率為×100%=50，則壓強越大，A的轉化率越大，即1+2＞x+1，所以x=1，反應A（g）+2B（g）?C（g）+D（g）的K=，
故答案為：1；；
②由圖可知，A的反應速率為=mol/（L?s），則由反應速率之比等于化學計量數之比，B的反應速率為mol/（L?s）×2=mol/（L?s），
故答案為：；
③因體積、溫度不變，向甲容器中再充入2molA、4molB，則平衡正向移動，A的濃度大于原濃度時濃度，小于原平衡濃度的2倍，即0.78mol/L＜c（A）＜1.56mol/L，
故答案為：0.78mol/L；1.56mol/L；   
（2）該反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，則由450℃升高為600℃，平衡逆向移動，K減小，故答案為：減��；
（3）A．升高溫度，正逆反應速率均增大，且逆反應速率大于正反應速率，與圖象一致，故A正確；
B．增大壓強，平衡正向移動，正反應速率越大時，A的轉化率越大，與圖象一致，故B正確；
C．溫度越大，平衡逆向移動，A的含量越大，與圖象不符，故C錯誤；
D．溫度高，反應速率大，時間少，且溫度越大，平衡逆向移動，C的含量少，與圖象一致，故D正確；
故答案為：ABD；
（4）A．該反應為反應前后壓強不等的反應，則容器中壓強不變，反應達到平衡，故A正確；
B．v （B）_（正）=2v（C）_（逆）=2v（C）_（逆），C的正逆反應速率相等，反應達到平衡，故B正確；
C．因氣體的總質量不變，體積不變，則容器中密度不變，不能利用密度判斷平衡，故C錯誤；         
D．c （A）=c（D）取決于起始濃度和轉化率，不能利用其判斷平衡，故D錯誤；
故選AB．
點評：本題考查化學平衡、化學反應速率及圖象，明確圖象中的坐標、點、線、面的意義及影響平衡移動、反應速率的因素即可解答，（3）為解答的易錯點，題目難度中等．