Question

【题目】向某密闭容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如下左图所示。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，且四个阶段都各改变一种条件，所用条件均不同。已知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v(C)为=_________________。

（2）若t2—t3阶段，C的体积分数变小，此阶段v(正)_____________v(逆)（填“>”“<”“=”）

（3）t4—t5阶段改变的条件为_________________，B的起始物质量为_________________。

（4）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akJ，写出该反应的热化学方程式_________________。

Answer 1

【答案】 0.004mol/(L·S < 减压 0.04 mol 3A（g） 2C(g)+B(g) △H=100a kJ·mol-1

【解析】（1）若t1=15s，生成物C在t0～t1时间段的平均反应速率为：v==0.004molL-1s-1，

（2）由图2可知t2时增大了某一物质的浓度，已知t2-t3阶段，C的体积分数变小，则增大了B的浓度，增大B的浓度平衡向逆方向移动，所以v正小于v逆；

（3）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），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，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）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，由图象可知t5～t6阶段应为升高温度，A的物质的量减少，说明向正反应方向移动，则正反应吸热，该反应的热化学方程式为3A（g）B（g）+2C（g）△H=+100akJmol-1。