Question

1．已知某放热热反应在1L的密闭容器中进行反应．保持容器体积不变，改变其他反应条件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各气体物质浓度随时间变化的曲线如图所示：
回答问题：
（1）写出该反应的化学方程式A（g）+3B（g） $\stackrel{催化剂}{?}$ 2C（g）；
（2）A的平均反应速率v_Ⅰ（A）、v_Ⅱ（A）、v_Ⅲ（A）从小到大排列次序为v_Ⅲ（A）＜v_Ⅱ（A）＜v_Ⅰ（A）；
（3）由第二次平衡到第三次平衡，平衡移动的方向是（填“正向移动”“逆向移动”“不移动”），改变的条件是平衡正向移动；降低温度或移出了C；
（4）在Ⅰ阶段20min时，若在恒温恒压条件下再向该体系中通入3mol A，1mol B，2molC，则化学平衡逆向移动（填“正向移动”“逆向移动”“不移动”或“无法确定”）．

Answer 1

分析 （1）由图可知第Ⅰ阶段，平衡时△c（A）=2mol/L-1mol/L=1mol/L，△c（B）=6mol/L-3mol/L=3mol/L，△c（C）=2mol/L，根据浓度变化量之比等于化学计量数之比计算；
（2）根据化学反应速率为单位时间浓度的变化值，可计算三个阶段用A表示的化学反应速率，据此判断；
（3）第Ⅱ阶段C是从0开始的，瞬间A、B浓度不变，因此可以确定第一次平衡后从体系中移出了C，即减少生成物浓度，平衡正向移动；
（4）计算反应在该温度下平衡常数，若在恒温恒压条件下再向该体系中通入3mol A，1mol B，2molC，计算此时的浓度商和平衡常数比较判断反应进行的方向．

解答 解：（1）由图可知第Ⅰ阶段，平衡时△c（A）=2mol/L-1mol/L=1mol/L，△c（B）=6mol/L-3mol/L=3mol/L，△c（C）=2mol/L，浓度变化量之比等于化学计量数之比，故a：b：c=1mol/L：3mol/L：2mol/L=1：3：2，化学方程式为：A（g）+3B（g） $\stackrel{催化剂}{?}$ 2C（g），
故答案为：A（g）+3B（g） $\stackrel{催化剂}{?}$ 2C（g）；
（2）v_Ⅰ（A）=$\frac{1mol/L}{20min}$=0.05mol/（L•min），v_Ⅱ（A）=$\frac{1mol/L-0.62mol/L}{15min}$=0.0253mol/（L•min），
v_Ⅲ（A）=$\frac{0.62mol/L-0.5mol/L}{10min}$=0.012mol/（L•min），
故A的平均反应速率v_Ⅲ（A）＜v_Ⅱ（A）＜v_Ⅰ（A），
故答案为：v_Ⅲ（A）＜v_Ⅱ（A）＜v_Ⅰ（A）；
（3）第Ⅱ阶段C是从0开始的，瞬间A、B浓度不变，因此可以确定第一次平衡后从体系中移出了C，即减少生成物浓度，平衡正向移动，反应为放热反应，降低温度平衡正向进行，
故答案为：平衡正向移动；降低温度或移出了C；
（4）该温度下化学平衡常数K=$\frac{{2}^{2}}{{3}^{3}×1}$=$\frac{4}{27}$，恒压条件下通入3mol A，1mol B，2 molC，体积增大到原来2倍，Qc=$\frac{（\frac{2+2}{2}）^{2}}{（\frac{1+3}{2}）×（\frac{3+1}{2}）^{3}}$=$\frac{4}{16}$，所以平衡逆向移动，
故答案为：逆向移动．

点评 本题考查了化学平衡的影响因素、反应速率计算、平衡常数计算，主要是图象的变化分析判断，掌握基础是解题关键，题目难度中等．