Question

8．已知A（g）+xB（g）?2C（g），一定溫度下，某密閉容器中充入等物質(zhì)的氣體A和B發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡后，只改變反應(yīng)的一個(gè)條件，測得容器內(nèi)有關(guān)物質(zhì)的濃度、反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示．

請回答下列問題：
（1）x=1．0-20min內(nèi)用B的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為0.05mol/（L•min），在左圖中補(bǔ)充缺失的物質(zhì)在0-30min內(nèi)濃度變化曲線．一定條件下，當(dāng)v_正（B）：v_逆（C）=1：2時(shí)的狀態(tài)即為化學(xué)平衡狀態(tài)．
（2）20min～30min內(nèi)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為4，若25min，35min，55min時(shí)時(shí)的化學(xué)平衡常數(shù)分別為K₁，K₂，K₃，則三者大小關(guān)系為：K₁=K₂＜K₃
（3）已知A（g）+xB（g）?2C（g）△H=-QkJ/mol，該反應(yīng)生成2molC時(shí)放出（填“放出”或“吸收”）等于（填“大于”“小于”或“等于”）QkJ的熱量．

Answer 1

分析 （1）由圖象可知，30min時(shí)瞬間濃度增大相同的倍數(shù)，正、逆反應(yīng)速率增大相同倍數(shù)，反應(yīng)仍處于平衡狀態(tài)，故不能是溫度變化，而是壓縮體積增大壓強(qiáng)，平衡不移動，則1+x=2，故x=1；
由圖可知20min內(nèi)A、B濃度變化量均為1mol/L，根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（B）；
A、B起始濃度相同，反應(yīng)按1：1反應(yīng)，故A、B濃度變化曲線重合；
可能反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，不同物質(zhì)表示的正逆速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比；
（2）20min～30min內(nèi)平衡時(shí)A、B濃度均為1mol/L，C的濃度為2mol/L，代入平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（C）}{c（A）×c（B）}$計(jì)算；
25min、35min溫度相同，平衡常數(shù)相同，40min時(shí)反應(yīng)速率減低，而C的濃度增大、A或B的濃度減小，平衡向正反應(yīng)進(jìn)行，而反應(yīng)前后氣體體積不變，應(yīng)是降低溫度，平衡常數(shù)增大；
（3）A（g）+xB（g）?2C（g）△H=-QkJ/mol表示該反應(yīng)生成2molC時(shí)放出QkJ的熱量．

解答 解：（1）由圖象可知，30min時(shí)瞬間濃度增大相同的倍數(shù)，正、逆反應(yīng)速率增大相同倍數(shù)，反應(yīng)仍處于平衡狀態(tài)，故不能是溫度變化，而是壓縮體積增大壓強(qiáng)，平衡不移動，則1+x=2，故x=1；
由圖可知20min內(nèi)A、B濃度變化量均為1mol/L，則v（B）=$\frac{1mol/L}{20min}$=0.05mol/（L•min）；
A、B起始濃度相同，反應(yīng)按1：1反應(yīng)，故A、B濃度變化曲線重合，；
可能反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，不同物質(zhì)表示的正逆速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，即v_正（B）：v_逆（C）=1：2，
故答案為：1；0.05mol/（L•min）；；1：2；
（2）20min～30min內(nèi)平衡時(shí)A、B濃度均為1mol/L，C的濃度為2mol/L，平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（C）}{c（A）×c（B）}$=$\frac{{2}^{2}}{1×1}$=4，
20～30 min改變的條件是降低壓強(qiáng)，故25 min、35 min是溫度相同，平衡常數(shù)相同，故K₂=K₁，40min時(shí)反應(yīng)速率減低，而C的濃度增大、A或B的濃度減小，平衡向正反應(yīng)進(jìn)行，而反應(yīng)前后氣體體積不變，應(yīng)是降低溫度，平衡正向進(jìn)行，55min時(shí)處于平衡狀態(tài)，平衡常數(shù)K₃增大，所以K₁=K₂＜K₃；
故答案為：4；K₁=K₂＜K₃；
（3）A（g）+xB（g）?2C（g）△H=-QkJ/mol表示該反應(yīng)生成2molC時(shí)放出QkJ的熱量，故答案為：放出；等于．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡圖象問題、化學(xué)平衡常數(shù)、反應(yīng)速率計(jì)算、熱化學(xué)方程式等，題目難度中等，根據(jù)圖象濃度的變化以及反應(yīng)速率的變化判斷x=1是關(guān)鍵，難度中等．