Question

向某密闭容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量的气体B三种气体，在一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如下面左图所示。下面右图为t₂时刻后改变容器中条件，平衡体系中速率随时间变化的情况且t₂—t₅四个阶段都各改变一种条件，所用条件均不同。t₃—t₄阶段为使用催化剂。

（1）若t₁＝15s，则t₀—t₁阶段以C浓度变化表示的反应速率为v（C）＝        mol/(L?s)；
（2）若t₂—t₃阶段，C的体积分数变小，此阶段v正    v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)
（3）B的起始物质的量为                        mol；
（4）t₁时刻，平衡常数K＝         ；
（5）t₅—t₆阶段容器内A的物质的量共减小0.03mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为a KJ，写出该反应的热化学方程式                             ；
（6）若t₂时刻后图像变化如下图，则改变条件为                       
  
a．恒温恒压下，按照2：1比例充入任意量的B和C
b．恒温恒压下，加入0.24mol A、0.06mol B和0.14mol C
c．恒温恒压下，加入0.12mol A、0.1mol B和0.22mol C
d．恒温恒压下，加入0.14mol B和0.30mol C

Answer 1

（1）0.004（2）小于（3）0.04（4）2.80
（5）3A(g)B(g)+2C(g) ΔH＝+100a kJ?mol^-1（6）bd

试题分析：（1）若t₁=15s，生成物C在t₀～t₁时间段的平均反应速率v==mol/(L?s)=0.004mol/(L?s)；（2）由题意知，t₃～t₄阶段与t₄～t₅阶段正逆反应速率都相等，而t₃～t₄阶段为使用催化剂，如t₄～t₅阶段改变的条件为降低反应温度，平衡移动发生移动，则正逆反应速率不相等，则t₄～t₅阶段应为减小压强；反应中A的浓度变化为0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L，C的浓度变化为0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L，反应中A与C的计量数之比为0.09：0.06=3：2，则该反应中气体的化学计量数之和前后相等，则有：3A（g）B（g）+2C（g），若t₂—t₃阶段，C的体积分数变小，说明反应向逆反应方向进行，则v正<v逆；（3）根据方程式可知消耗0.09mol/L的A，则生成0.03mol/L的B，容器的体积为=2L，生成B的物质的量为0.03mol/L×2L=0.06mol，平衡时B的物质的量为0.05mol/L×2L=0.1mol，所以起始时B的物质的量为0.1mol-0.06mol=0.04mol；（4）在t1时刻，c(A)=0.06 mol/L，c(B)=0.05 mol/L，c(C)=0.11 mol/L，故平衡常数K===2.80；（5）反应的方程式为3A(g)B(g)+2C(g)，A的物质的量减少0.03mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为akJ，则A的物质的量减少3mol，与外界的热交换总量为100akJ，根据图象可知t₅～t₆阶段应为升高温度，A的物质的量减少，说明反应向正反应方向移动，则正反应吸热，故该反应的热化学方程式为3A(g)B(g)+2C(g)，△H=+100akJ?mol^-1；（6）恒温恒压下反应图像变化达到平衡，一种反应速率瞬间减小，一种瞬间增大，最后达到平衡，3A(g)B(g)+2C(g)，则a不符，d符合，c不符，b符合