Question

将等物质的量的A，B混合于2L的密闭容器中，发生反应：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)    ΔH<0经5min后达到平衡，平衡时测得D的浓度为0.5mol/L，C(A)：C(B)=1：2，C的平均反应速率为0.05mol/(L·min)
(l)x的值为_______________;
(2)A的平衡浓度____________;
(3)若恒温恒容，则容器中平衡时的压强与起始时的压强比___________;
(4)下图是某一时间段中该反应速率与反应进程的曲线关系图，回答下列问题：

①处于平衡状态的时间段是____________。
②、、时刻体系中分别是什么条件发生了变化？
___________、_____________ 、_____________（填A-E）
A．升温     B．降温     C．加催化剂     D．加压    E．减压
③下列各时间段时，A的体积分数最高的是____
A.        B．        C．        D．

Answer 1

（1）1 （2）0.5mol/L （3）9:10  （4）①t₀—t₁   t₂—t₃   t₃—t₄ t₅ --t₆②A、C 、E ③D

试题分析：（1）V(C)=ΔC/Δt所以ΔC=" V(C)×Δt=0.05mol/(L·min)" ×5min="0.25" mol/L。在反应中C(C):C(D)=X:2  0.25: 0.5= X:2，所以X=1.（2）ΔC（A）:ΔC(D)=3:2  ΔC（A）: 0.5=3:2.  ΔC（A）=0.75。假设开始时加入的A、B的物质的量为2m,则起始时A、B的物质的量浓度为m mol/L.根据反应变化的A 浓度为0.75 mol/L和反应方程式中A、B的系数关系可知反应变化的B浓度为0.25 mol/L。所以平衡浓度C(A)="(m-0.75)" mol/L ,C(B)=" (m-0.25)" mol/L. 因为C(A): C(B)=1:2所以(m-0.75) :(m-0.25) =1:2,解得m="1.25." 所以A的平衡浓度为：C(A)="(m-0.75)" mol/L="(1." 25-0.75) mol/L="0." 5mol/L。（3）开始时A、B气体的物质的量为2.5 mol,气体的总物质的量为5 mol。平衡时各种气体的物质的量为n(A)=" 0." 5mol/L×2L="1mol;" n (B)=" (m-0.25)" mol/L×2L=" (1.25-0.25)" mol/L×2L ="2mol;n(C)=" 0.25 mol/L×2L ="0." 5mol/L ;n(D)=" 0.5mol/L×2L" =1mol.平衡时气体的总物质的量为（1+2+0. 5+1）mol=4.5mol所以n(平衡)：n(开始)= 4.5：5=9:10.根据阿伏伽德罗定律的推论在相同温相同体积的密闭容器中，气体的压强比等于它们的物质的量之比。所以P(平衡)：P(开始)= n(平衡)：n(开始)= 9:10.（4）①可逆反应在平衡时正反应、逆反应的速率相等。有图可知平衡时间段为：t₀—t₁   t₂—t₃   t₃—t₄  t₅ --t₆ ②在t₁时，正反应、逆反应的速率都增大，且V(逆)大于V(正)，说明反应速率加快，平衡逆向移动，可能是升高温度。选A。在t₃时正反应、逆反应的速率都增大且V(逆)等于V(正)，说明反应速率加快，平衡不移动，可能是加入催化剂。选项为：C 。t₄时正反应、逆反应的速率都减小，且V(逆)大于V(正)说明反应速率减慢，平衡逆向移动，可能的变化是减小压强。选项为E。③若使A的体积分数最高，则平衡逆向移动最大才符合要求。t₀—t₁平衡状态； t₂—t₃平衡逆向移动达到新的平衡，A含量比前一段高； t₃—t₄平衡没移动，与t₂—t₃段相同； t₅ --t₆平衡逆向移动，达到新的平衡。故A含量最高的为t₅ --t₆选项为：D。