Question

有体积相等的甲、乙两个密闭容器，如图1所示，甲的活塞可以随意推拉，乙为恒容．向甲容器中充入等物质的量的气体A和B，一定温度下发生反应，达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随时问变化的曲线如图2所示．

（1）0～20min A的平均反应速率为______．
（2）①30min时改变了一种反应条件，所改变的条件和判断的理由是______；②已知该反应的正反应为放热反应，40min时改变了一种反应条件，所改变的条件和判断的理由是______．
（3）请在图2的Ⅱ图中补画出30～40min正、逆反应速率关于时间变化的曲线．
（4）若向乙容器中充入一定量的A、B、C，使A、B起始浓度均为a mol/L，C为3.5mol/L，一定温度下达到平衡时，C的浓度为2.0mol/L，则a=______．

Answer 1

【答案】分析：（1）由图可知，20min内A的浓度变化量为1mol/L，根据v=计算v（A）；
（2）①由图象可知，30min时正、逆反应速率降低，A、C的浓度瞬时降低，反应仍处于平衡状态，故不能是温度变化，而是降低了压强，根据浓度变化计算体积扩大倍数；
②由图可知，40min时改变的条件，瞬间A、C的浓度不变，正、逆速率都增大，平衡向逆反应移动，应为升高温度；
（3）30～40 min改变的条件是降低压强，平衡不移动，据此作图；
（4）由图Ⅰ可知，20minA、B、C的浓度变化量分别为1mol/L、1mol/L、2mol/L，据此可知方程式为：A（g）+B（g）?2C（g），反应前后气体的体积不变，平衡时甲、乙两容器内C的浓度都是2mol/L，为完全等效平衡，按化学计量数转化到左边，满足n（A）=n（B）=2mol/L．
解答：解：（1）0～20 min内A的浓度减少了1mol/L，故v（A）==0.05mol/（L?min），故答案为：0.05mol/（L?min）；
（2）①由图象可知，30min时正、逆反应速率降低，A、C的浓度瞬时降低，反应仍处于平衡状态，故不能是温度变化，而是降低了压强，A的浓度由1mol/L变为0.75mol/L，故增大体积为原来的倍，
故答案为：增大体积为原来的倍；30min时正、逆反应速率降低，A、C的浓度瞬时降低，反应仍处于平衡状态，A的浓度由1mol/L变为0.75mol/L；
②由图可知，40min时改变的条件，瞬间A、C的浓度不变，正、逆速率都增大，平衡向逆反应移动，应为升高温度，
故答案为：升高温度；40min时改变的条件，瞬间A、C的浓度不变，正、逆速率都增大，平衡向逆反应移动；
（3）30～40 min改变的条件是降低压强，平衡不移动，故图象为，
故答案为：；
（4）由图Ⅰ可知，20minA、B、C的浓度变化量分别为1mol/L、1mol/L、2mol/L，据此可知方程式为：A（g）+B（g）?2C（g），反应前后气体的体积不变，平衡时甲、乙两容器内C的浓度都是2mol/L，为完全等效平衡，按化学计量数转化到左边，满足c（A）=c（B）=2mol/L，故c（A）+c（C）=2mol/L，即a+×3.5mol/L=2mol/L，解得a=0.25，
故答案为：0.25．
点评：本题考查化学平衡图象、化学平衡影响因素、平衡计算等，难度较大，注意根据图象浓度的变化以及反应速率的变化判断化学反应状态以及影响反应速率的条件，本题为易错题目．