Question

12．密閉容器中加入4mol A、1.2mol C和一定量的B三種氣體，一定條件下發(fā)生反應(yīng)，各物質(zhì)的濃度隨時間變化如甲圖所示[已知t₀～t₁階段保持恒溫、恒容，且c（B）未畫出]．乙圖為t₂時刻后改變反應(yīng)條件，反應(yīng)速率隨時間的變化情況，已知在t₂、t₃、t₄、t₅時刻各改變一種不同的條件，其中t₃時刻為使用催化劑．
（1）若t₁=15s，則t₀～t₁階段的反應(yīng)速率為v（C）=0.02mol•L^-1•min^-1．
（2）t₄時刻改變的條件為減小壓強，B的起始物質(zhì)的量為2mol．
（3）t₅時刻改變的條件為升高溫度，該反應(yīng)的逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)（填“吸熱反應(yīng)”或“放熱反應(yīng)”）．
（4）圖乙中共有Ⅰ～Ⅴ五處平衡，其平衡常數(shù)最大的是Ⅴ．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算t₀～t₁階段以C物質(zhì)的濃度變化表示的反應(yīng)速率；
（2）t₄～t₅階段正逆反應(yīng)速率減小且相等，如是降低溫度，平衡移動發(fā)生移動，則正逆反應(yīng)速率不相等，所以是減小了壓強；根據(jù)A、C濃度的變化判斷二者計量數(shù)關(guān)系，根據(jù)t₄～t₅階段判斷化學(xué)方程式，然后根據(jù)化學(xué)方程式計算；
（3）根據(jù)t₅～t₆階段正逆反應(yīng)速率變化可知，t₅時升高了溫度，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，所以該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；
（4）該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度最高平衡常數(shù)增大，結(jié)合溫度對反應(yīng)速率的影響分析．

解答 解：（1）若t₁=15min，生成物C在t₀～t₁時間段的平均反應(yīng)速率為：v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.6mol/L-0.3mol/L}{15s}$=0.02mol•L^-1•min^-1，
故答案為：0.02mol•L^-1•min^-1；
（2）t₄～t₅階段改變條件后，正逆反應(yīng)速率都減小且相等，所以不可能是降低溫度，應(yīng)該為減小壓強；反應(yīng)中A的濃度變化為：1mol/L-0.8mol/L=0.2mol/L，C的濃度變化為：0.6mol/L-0.3mol/L=0.3mol/L，反應(yīng)中A與C的化學(xué)計量數(shù)之比為0.2：0.3=2：3，根據(jù)t₄～t₅階段改變壓強平衡不移動可知，該反應(yīng)的方程式為2A（g）+B（g）?3C（g）；由方程式可知反應(yīng)過程中消耗的B的物質(zhì)的量濃度為：（1mol/L-0.8mol/L）×$\frac{1}{2}$=0.1mol/L，所以B的起始濃度為0.4mol/L+0.1mol/L=0.5mol/L，向某密閉容器中加入4mol A、1.2mol C和一定量的B三種氣體，A的起始濃度為1.0mol/L，體積=$\frac{4mol}{1.0mol/L}$=4L，物質(zhì)的量=0.5mol/L×
4L=2mol，
故答案為：減小壓強； 2mol；
（3）該反應(yīng)是體積不變的反應(yīng)，而t₅～t₆階段正逆反應(yīng)速率都增大，說明是升高了溫度；升高溫度后正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，說明該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)，
故答案為：升高溫度；放熱反應(yīng)；
（4）根據(jù)（3）可知該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度越高平衡常數(shù)越大，根據(jù)圖象曲線變化可知，V時反應(yīng)速率最大，說明此時溫度最高，則平衡常數(shù)最大的是V，
故答案為：Ⅴ．

點評 本題考查化學(xué)平衡的計算，題目難度中等，涉及化學(xué)反應(yīng)平衡影響因素的分析判斷、熱化學(xué)方程式的書寫等知識，解題關(guān)鍵是明確影響化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的因素，（3）為易錯點，注意根據(jù)圖象判斷該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)．