题目内容

6．298K时，某容积固定为1L的密闭容器中发生如下可逆反应：A（g）?2B（g）△H=akJ•mol-1．其中B的物质的量浓度随时间变化如图所示．试回答下列问题．
（1）已知298K时60s达到平衡，则前60s内A的平均反应速率为0.005mol•L-1•s-1．
（2）该反应的平衡常数表达式为$\frac{c{\;}^{2}（B）}{c（A）}$．
（3）若298K时B的平衡浓度为A的3倍，323K时（其他条件不变）B的平衡浓度为A的2倍．且达到平衡所需时间为298K时的 $\frac{1}{6}$．该反应中△H＜0（填“＞”或“＜”）．
（4）若反应在298K进行，在1L密闭容器中加入1molB、0.2molNe，达到平衡时B的转化率为B（填序号）．
A．等于60%     B．等于40%     C．小于40%      D．介于40%～60%之间
（5）已知曲线上任意两点之间连线的斜率表示该时间段内B的平均反应速率（例如直线EF的斜率表示20s～60s内B的平均反应速率），则曲线上任意一点的切线斜率的意义是某一时刻的反应速率（或即时速率、瞬时速率）．

分析 （1）根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（B），再利用速率之比等于化学计量数之比计算v（A）；
（2）依据化学方程式和平衡常数概念书写，用生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积；
（3）图象分析可知，298K时B的平衡浓度为0.6mol/L，由图象可知A的平衡浓度为0.2mol/L，升高温度，得到平衡后，B的平衡浓度为A的2倍，小于原来的3倍，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，即△H＜0，
（4）由图可知，原平衡时B的平衡浓度=0.6mol/L，由（2）可知A的平衡浓度为0.2mol/L，可以等效为开始投入B为1mol/L，平衡时转化的B的浓度为0.4mol/L，在2L密闭容器中加入1molB、0.2molNe到达的平衡，等效为开始容器为1L，投入1molB到达的平衡与原平衡相同，通入Ne气不影响平衡移动；
（5）曲线上任意一点的切线斜率等于该物质的浓度与时间之比进行分析．

解答 解：（1）由图可知，60s内B的浓度变化量=0.6mol/L，则v（B）=$\frac{0.6mol/L}{60s}$=0.01mol/（L．s），速率之比等于化学计量数之比，故v（A）=$\frac{1}{2}$v（B）=0.005mol/（L．s），
故答案为：0.005；
（2）可逆反应：A（g）═2B（g）△H=a kJ•mol-1，平衡常数K=$\frac{c{\;}^{2}（B）}{c（A）}$，故答案为：$\frac{c{\;}^{2}（B）}{c（A）}$；
（3）图象分析可知，298K时B的平衡浓度为0.6mol/L，由图象可知A的平衡浓度为0.2mol/L，升高温度，得到平衡后，B的平衡浓度为A的2倍，小于原来的3倍，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，即△H＜0，
故答案为：＜；
（4）由图可知，原平衡时B的平衡浓度=0.6mol/L，由（2）可知A的平衡浓度为0.2mol/L，可以等效为开始投入B为1mol/L，平衡时转化的B的浓度为0.4mol/L，B的转化率为40%，在2L密闭容器中加入1molB、0.2molNe到达的平衡，等效为开始容器为1L，投入1molB到达的平衡与上述平衡相同，通入Ne气不影响平衡移动，B的转化率不变，选B；
故答案为：B；
（5）曲线上任意一点的切线斜率=$\frac{c}{t}$，则表示的意义为：某一时刻的反应速率，即即时速率或瞬时速率，
故答案为：某一时刻的反应速率（或即时速率、瞬时速率）．

点评 本题考查物质的量浓度变化曲线，涉及化学反应速率与化学平衡计算、化学平衡影响因素、等效平衡等，（4）为易错点、难点，注意利用等效思想构建平衡建立的途径，难度中等．

练习册系列答案
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