Question

【题目】在容积为2 L的恒容密闭容器中，加入1 mol A(g)、2 mol B(g)发生如下反应：A(g)＋2B(g)C(g)＋D(g)。在不同温度下，D的物质的量n(D)和时间t的关系如下图所示。

试回答下列问题：

(1)温度为T1℃时，0～5 min内，以B表示的平均反应速率为________。

(2)T1℃________(填“<”或“>”)T2℃，该反应的正反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。

(3)T1℃时，向上述平衡体系中再充入1 mol A、2 mol B，达到平衡时，D的物质的量n(D)________(填“>”、“<”或“＝”)1.2 mol。

Answer 1

【答案】0.12mol/(L·min) T1 ℃ > T2 ℃ 吸热 >

【解析】

(1)先根据v=△c/△t，计算出D的反应速率，再根据同一化学反应中，各物质的反应速率之比等于其计量数之比计算B的反应速率；
(2)根据温度高，反应速率快，先达平衡，达平衡后再根据温度对化学平衡的影响，结合图像进行判断；
(3)温度体积不变，成比例地再充入反应物，相当于加压，根据平衡的移动方向判断。

（1）由图像可看出平衡时D的物质的量为0.6mol，浓度为=0.6/2=0.3mol/L，故其在0～5分钟内D的平均反应速率为0.3/5=0.06 mol/(L·min)；v（B）=2v（D）=0.12mol/(L·min)；

综上所述，本题答案是：0.12mol/(L·min)。

(2)根据图像可知：T1 ℃时先达平衡，故T1 ℃温度高，T1℃>T2℃；由于升高温度，D的含量增大，说明平衡向正反应方向移动，则正反应是吸热反应；

综上所述，本题答案是：T1 ℃>T2 ℃ ；吸热。

(3)在温度体积不变的容器内反应发生达到平衡后，再充入1molA、2molB，等效于加压过程，平衡正向移动，故D的物质的量>1.2mol；

综上所述，本题答案是：>。