Question

1．已知某放熱熱反應(yīng)在1L的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)．保持容器體積不變，改變其他反應(yīng)條件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段體系中各氣體物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖所示：
回答問題：
（1）寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式A（g）+3B（g） $\stackrel{催化劑}{?}$ 2C（g）；
（2）A的平均反應(yīng)速率v_Ⅰ（A）、v_Ⅱ（A）、v_Ⅲ（A）從小到大排列次序?yàn)関_Ⅲ（A）＜v_Ⅱ（A）＜v_Ⅰ（A）；
（3）由第二次平衡到第三次平衡，平衡移動(dòng)的方向是（填“正向移動(dòng)”“逆向移動(dòng)”“不移動(dòng)”），改變的條件是平衡正向移動(dòng)；降低溫度或移出了C；
（4）在Ⅰ階段20min時(shí)，若在恒溫恒壓條件下再向該體系中通入3mol A，1mol B，2molC，則化學(xué)平衡逆向移動(dòng)（填“正向移動(dòng)”“逆向移動(dòng)”“不移動(dòng)”或“無法確定”）．

Answer 1

分析 （1）由圖可知第Ⅰ階段，平衡時(shí)△c（A）=2mol/L-1mol/L=1mol/L，△c（B）=6mol/L-3mol/L=3mol/L，△c（C）=2mol/L，根據(jù)濃度變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算；
（2）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率為單位時(shí)間濃度的變化值，可計(jì)算三個(gè)階段用A表示的化學(xué)反應(yīng)速率，據(jù)此判斷；
（3）第Ⅱ階段C是從0開始的，瞬間A、B濃度不變，因此可以確定第一次平衡后從體系中移出了C，即減少生成物濃度，平衡正向移動(dòng)；
（4）計(jì)算反應(yīng)在該溫度下平衡常數(shù)，若在恒溫恒壓條件下再向該體系中通入3mol A，1mol B，2molC，計(jì)算此時(shí)的濃度商和平衡常數(shù)比較判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向．

解答 解：（1）由圖可知第Ⅰ階段，平衡時(shí)△c（A）=2mol/L-1mol/L=1mol/L，△c（B）=6mol/L-3mol/L=3mol/L，△c（C）=2mol/L，濃度變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故a：b：c=1mol/L：3mol/L：2mol/L=1：3：2，化學(xué)方程式為：A（g）+3B（g） $\stackrel{催化劑}{?}$ 2C（g），
故答案為：A（g）+3B（g） $\stackrel{催化劑}{?}$ 2C（g）；
（2）v_Ⅰ（A）=$\frac{1mol/L}{20min}$=0.05mol/（L•min），v_Ⅱ（A）=$\frac{1mol/L-0.62mol/L}{15min}$=0.0253mol/（L•min），
v_Ⅲ（A）=$\frac{0.62mol/L-0.5mol/L}{10min}$=0.012mol/（L•min），
故A的平均反應(yīng)速率v_Ⅲ（A）＜v_Ⅱ（A）＜v_Ⅰ（A），
故答案為：v_Ⅲ（A）＜v_Ⅱ（A）＜v_Ⅰ（A）；
（3）第Ⅱ階段C是從0開始的，瞬間A、B濃度不變，因此可以確定第一次平衡后從體系中移出了C，即減少生成物濃度，平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度平衡正向進(jìn)行，
故答案為：平衡正向移動(dòng)；降低溫度或移出了C；
（4）該溫度下化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{{2}^{2}}{{3}^{3}×1}$=$\frac{4}{27}$，恒壓條件下通入3mol A，1mol B，2 molC，體積增大到原來2倍，Qc=$\frac{（\frac{2+2}{2}）^{2}}{（\frac{1+3}{2}）×（\frac{3+1}{2}）^{3}}$=$\frac{4}{16}$，所以平衡逆向移動(dòng)，
故答案為：逆向移動(dòng)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)平衡的影響因素、反應(yīng)速率計(jì)算、平衡常數(shù)計(jì)算，主要是圖象的變化分析判斷，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．