Question

T₁℃時，向一體積不變的密閉容器中加入1mol A、2mol B和0.5mol C三種氣體發(fā)生反應，各物質濃度隨時間變化如圖一所示，其中c（C）的變化未畫出來，但t₁時刻c（C）=c（D）；圖二為t₂時刻后改變反應條件，A的轉化率與溫度、壓強的關系

（1）t₁=5min，則t₀～t₁階段以C的濃度變化表示反應速率為v（C）=

0.01mol?L^-1?min^-1

，該反應的化學方程式為

A（g）+B（g）?C（g）+2D（g）

（2）根據(jù)圖二分析，溫度升高，該反應的平衡常數(shù)將

增大

（填“增大”“減小”或“不變”），壓強P₁

＜

P₂ （填“＞”“＜”或“=”）
（3）若上述反應在T₁℃、恒壓下進行，A的轉化率會

減小

（填“增大”“減小”或“不變”）
（4）在相同條件下（T₁℃時，體積不變的密閉容器中），若起始時容器中加入2molD、

1

 molB和

1.5

molC，才能達到t₁時刻同樣的平衡．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)圖一中t₀時A的濃度為0.1mol/L可知容器的容積為10L，根據(jù)c=

n

V

計算出反應開始前C的濃度，再計算出t₀～t₁階段以C的濃度變化表示反應速率為v（C）；再根據(jù)達到平衡時A、B、C、D的濃度變化計算出各物質的化學計量數(shù)，并寫出反應的方程式；
（2）根據(jù)溫度升高A的轉化率增大，反應物濃度減小，生成物濃度增大判斷平衡常數(shù)變化；根據(jù)在相同溫度下壓強對A的轉化率的影響及反應方程式判斷壓強大小；
（3）根據(jù)反應A（g）+B（g）?C（g）+2D（g）為體積減小的反應，達到平衡時物質的量減小，壓強減小，恒壓下相當于增大了壓強，平衡向著逆向移動；
（4）根據(jù)等效平衡進行分析起始時容器中加入2molD需要其它各組分的濃度．

解答：解：（1）圖一中t₀時A的濃度為0.1mol/L，則容器的容積為：V=

n

c(A)

=

1mol

0.1mol/L

=10L，反應開始前C的濃度為：c（C）=

0.5mol

10L

=0.05mol/L，t₁=5min，則t₀～t₁階段以C的濃度變化表示反應速率為v（C）=

△c

△t

=

0.1nol/L-0.05mol/L

5min

=0.01mol?L^-1?min^-1；
各物質的濃度之比等于反應中的化學計量數(shù)之比，△c（A）：△c（B）：△c（C）：△c（D）=（0.1-0.05）mol．L^-1：（0.2-0.15）mol．L^-1：（0.1-0.05）mol．L^-1：（0.1）mol．L^-1=1：1：1：2，該反應的化學方程式為：A（g）+B（g）?C（g）+2D（g），
故答案為：0.01mol?L^-1?min^-1；A（g）+B（g）?C（g）+2D（g）；
（2）溫度升高，A的轉化率增大，反應物濃度減小，生成物的濃度增大，所以平衡常數(shù)增大；在相同的溫度下，A的轉化率P₁＞P₂，反應A（g）+B（g）?C（g）+2D（g）中，壓強增大，平衡向著逆向移動，即壓強越大，A的轉化率越低，所以P₁＜P₂，
故答案為：增大；＜；
（3）原先的反應中，反應體系的總物質的量減小，壓強會減�。辉摲磻�的正反應為體積增大的反應，若是恒壓下反應，平衡向著逆向移動，A的轉化率會減小，
故答案為：減�。�
（4）根據(jù)等效平衡，將各組分的量按照化學計量數(shù)轉化成原先的各組分的物質的量，只要物質的量相等，就是等效平衡；原先D的物質的量為0，所以將D按照計算量完全轉化成反應物，會生成1molA、1molB，同時消耗1molC，原反應中有1molA、2molB和0.5molC，所以此時還需要加入（1-1）mol=0molA、（2-1）mol=1molB和（0.5+1）mol=1.5molC，
故答案為：1；1.5．

點評：本題考查了轉化率隨溫度、壓強的變化曲線，試題綜合性強，難度較大，有利于培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和發(fā)散思維能力及靈活應用所學知識的能力，能夠提高學生的應試能力和學習效率．