Question

【题目】一定条件下，在体积为5 L的密闭容器中，A、B、C三种气体的物质的量n（mo1）随时间t（min）的变化如图1所示。已知达平衡后，降低温度，A的体积分数将减小。

（1）该反应的化学方程式为_____________，此反应平衡常数的表达式为K=________。

（2）该反应的反应速率v随时间t的关系如图2所示：

①根据图2判断，在t3时刻改变的外界条件是________，该反应的△H________0。（填“”、“”或“=”）

②a、b、c三点中，C的体积分数最大的是________。

③各阶段的平衡常数如下表所示：

t2～t3	t4～t5	t5～t6
K1	K2	K3

K1、K2、K3之间的关系为_______（用“”、“”或“=”连接）。

Answer 1

【答案】A+2B2C 升高温度 ＜ a K1>K2=K3

【解析】

根据图1可知，A、B为反应物，且加入初始量为1mol，C为生成物，3min达到平衡状态，平衡时，A、B、C的物质的量分别为0.7mol、0.4mol、0.6mol；平衡后，降低温度，A的体积分数将减小，平衡正向移动，则正反应为放热反应。

（1）分析可知，A、B为反应物，C为生成物，反应时变化的物质的量为0.3mol、0.6mol、0.6mol，则计量数之比为1：2：2，方程式为A+2B2C；根据方程式，K=；

（2）①根据图像可知t3时，正、逆反应速率均增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，则改变条件为升高温度，若为增大压强时，平衡正向移动，与题意不符；升高温度平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，△H<0；

②在t2时达到平衡状态，为状态a；t3时，改变外界条件，平衡逆向移动，C的体积分数减小，平衡时为状态b；t5时，改变外界条件，反应速率加快，平衡未发生移动，C的体积分数不变，为状态c，则C的体积分数大小顺序为a>b=c；

③在t2时达到平衡状态，平衡常数为K1；t3时，升高温度，正逆反应速率加快，平衡逆向移动，化学平衡常数为K2，减小；t5时，使用催化剂，反应速率加快，平衡未发生移动，化学平衡常数为K3，不变，则平衡常数的关系为K1>K2=K3。