Question

6．298K時，某容積固定為1L的密閉容器中發(fā)生如下可逆反應：A（g）?2B（g）△H=akJ•mol^-1．其中B的物質的量濃度隨時間變化如圖所示．試回答下列問題．
（1）已知298K時60s達到平衡，則前60s內A的平均反應速率為0.005mol•L^-1•s^-1．
（2）該反應的平衡常數(shù)表達式為$\frac{c{\;}^{2}（B）}{c（A）}$．
（3）若298K時B的平衡濃度為A的3倍，323K時（其他條件不變）B的平衡濃度為A的2倍．且達到平衡所需時間為298K時的 $\frac{1}{6}$．該反應中△H＜0（填“＞”或“＜”）．
（4）若反應在298K進行，在1L密閉容器中加入1molB、0.2molNe，達到平衡時B的轉化率為B（填序號）．
A．等于60%     B．等于40%     C．小于40%      D．介于40%～60%之間
（5）已知曲線上任意兩點之間連線的斜率表示該時間段內B的平均反應速率（例如直線EF的斜率表示20s～60s內B的平均反應速率），則曲線上任意一點的切線斜率的意義是某一時刻的反應速率（或即時速率、瞬時速率）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算v（B），再利用速率之比等于化學計量數(shù)之比計算v（A）；
（2）依據(jù)化學方程式和平衡常數(shù)概念書寫，用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應物平衡濃度冪次方乘積；
（3）圖象分析可知，298K時B的平衡濃度為0.6mol/L，由圖象可知A的平衡濃度為0.2mol/L，升高溫度，得到平衡后，B的平衡濃度為A的2倍，小于原來的3倍，說明升高溫度平衡向逆反應方向移動，正反應為放熱反應，即△H＜0，
（4）由圖可知，原平衡時B的平衡濃度=0.6mol/L，由（2）可知A的平衡濃度為0.2mol/L，可以等效為開始投入B為1mol/L，平衡時轉化的B的濃度為0.4mol/L，在2L密閉容器中加入1molB、0.2molNe到達的平衡，等效為開始容器為1L，投入1molB到達的平衡與原平衡相同，通入Ne氣不影響平衡移動；
（5）曲線上任意一點的切線斜率等于該物質的濃度與時間之比進行分析．

解答 解：（1）由圖可知，60s內B的濃度變化量=0.6mol/L，則v（B）=$\frac{0.6mol/L}{60s}$=0.01mol/（L．s），速率之比等于化學計量數(shù)之比，故v（A）=$\frac{1}{2}$v（B）=0.005mol/（L．s），
故答案為：0.005；
（2）可逆反應：A（g）═2B（g）△H=a kJ•mol^-1，平衡常數(shù)K=$\frac{c{\;}^{2}（B）}{c（A）}$，故答案為：$\frac{c{\;}^{2}（B）}{c（A）}$；
（3）圖象分析可知，298K時B的平衡濃度為0.6mol/L，由圖象可知A的平衡濃度為0.2mol/L，升高溫度，得到平衡后，B的平衡濃度為A的2倍，小于原來的3倍，說明升高溫度平衡向逆反應方向移動，正反應為放熱反應，即△H＜0，
故答案為：＜；
（4）由圖可知，原平衡時B的平衡濃度=0.6mol/L，由（2）可知A的平衡濃度為0.2mol/L，可以等效為開始投入B為1mol/L，平衡時轉化的B的濃度為0.4mol/L，B的轉化率為40%，在2L密閉容器中加入1molB、0.2molNe到達的平衡，等效為開始容器為1L，投入1molB到達的平衡與上述平衡相同，通入Ne氣不影響平衡移動，B的轉化率不變，選B；
故答案為：B；
（5）曲線上任意一點的切線斜率=$\frac{c}{t}$，則表示的意義為：某一時刻的反應速率，即即時速率或瞬時速率，
故答案為：某一時刻的反應速率（或即時速率、瞬時速率）．

點評 本題考查物質的量濃度變化曲線，涉及化學反應速率與化學平衡計算、化學平衡影響因素、等效平衡等，（4）為易錯點、難點，注意利用等效思想構建平衡建立的途徑，難度中等．