Question

【题目】在某温度下、容积均为2L的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温恒容，使之发生反应：2A2（g）＋BC（g）X（g） △H＝－dkJ·mol－1（d＞0，X为A、B、C三种元素组成的一种化合物）。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下：

实验	甲	乙	丙
初始投料	2 molA2、1 molBC	1 molX	4 molA2、2 molBC
平衡时n（X）	0.5mol	n2	n3
反应的能量变化	放出Q1kJ	吸收Q2kJ	放出Q3kJ
体系的压强	P1	P2	P3
反应物的转化率	α1	α2	α3

（1）在该温度下，假设甲容器从反应开始到平衡所需时间为4 min，则该时间段内A2的平均反应速率v(A2) 。

（2）该温度下此反应的平衡常数K的值为 。

（3）三个容器中的反应分别达平衡时各组数据关系正确的是 （填序号）。

A．α1＋α2＝1

B．Q1＋Q2＝d

C．α3＜α1

D．P3＜2P1＝2P2

E．n2＜n3＜1.0mol

F．Q3＝2Q1

（4）在其他条件不变的情况下，在第5min将甲容器的体系体积压缩到1L，若在第8min达到新的平衡时A2的总转化率为65.5%，请在下图中画出第5min到新平衡时X的物质的量浓度的变化曲线。

Answer 1

【答案】（1）0.125mol·L－1·min－1（2分）

（2）4（2分）

（3）ABD（3分）

（4）

【解析】

试题分析：有关化学平衡、化学反应速率的图表题一直是高考考查的热点，解答此类题时，一般采用“看特点，识图表，想原理，巧整合”四个步骤。

（1）由题可知

2A2（g）＋BC（g）X（g）

初始量： 2 1 0

变化量： 1 0.5 0.5

平衡量： 1 0.5 0.5

在该温度学案，A2的平均反应速率v(A2)=1mol/2L/4min=0.125mol·L－1·min－1,故答案为：0.125mol·L－1·min－1

（2）该温度下，反应2A2（g）＋BC（g）X（g）的平衡常数K=0.5/2/[(1/2)2*(0.5/2)]=4mol-2·L2,故答案为4mol-2·L2

（3）A、投料2molA、1molBC和1molX建立的平衡是等效的，只是建立的方向不一样，所以α1＋α2＝1，A正确；B、投料2molA、1molBC和1molX建立的平衡是等效的，反应A2（g）＋BC（g）X（g）是放热的，放出的热量应该是应该是Q1＋Q2＝d，B正确；C、当A和BC的投料增加一倍，则压强会增大，导致化学平衡正向移动，移动的结果是反应物的转化率增大，即α3>α1,C错误；D、投料2molA、1molBC和1molX建立的平衡是等效的，所以P1＝P2，，当A和BC的投料增加一倍，则压强会增大一倍，但是压强增大，导致化学平衡正向移动，移动的结果是压强比原来的2被要小，即P3＜2P1＝2P2 ，故D正确；E、由D中分析可知，n2=0.5，n3>1.0mol，故E错误；F、当A和BC的投料增加一倍，能量变化数值理论上也应该是原来的2倍，但是压强引起化学平衡正向，而正向放热，结果使得Q3>2Q1，故F错误。选ABD.

（4）将甲容器的体系体积压缩到1L，若在第8min达到新的平衡时，

2A2（g）＋BC（g）X（g）

初始量： 2 1 0

变化量： 1.5 0.75 0.75

平衡量： 0.5 0.25 0.75

所以达到平衡时，X的物质的量浓度时0.75mol/L，在第5min时，由于体积减半，所以X的浓度应该加倍，即为0.25mol/L*2=0.5mol/L，所以5-8min内甲醇的物质的量浓度从0.5mol/L升高到0.75mol/L，如题所示