题目内容

向某密闭容器中加入0.15mol/L A、0.05mol/L C和一定量的B三种气体.一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如图中甲图所示[t0时c(B)未画出,t1时增大到0.05mol/L].乙图为t2时刻后改变反应条件,平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况.

(1)若t1=15s,则t0~t1阶段v(C)=
 
,A的转化率为
 
.
(2)若t5时改变的条件是升温,此时v(正)>v(逆),若A的物质的量减少0.03mol时,容器与外界的热交换总量为akJ,写出该反应的热化学方程式
 
.
(3)若t4时改变的条件为减小压强,则B的起始物质的量浓度为
 
mol/L.
(4)t3时改变的某一反应条件可能是
 
(选填序号).
a.使用催化剂b.增大压强c.增大反应物浓度.
考点:化学平衡的影响因素,化学平衡建立的过程,化学平衡的计算
专题:化学平衡专题
分析:(1)由图象计算C的浓度变化,再根据v=
△c
△t
计算反应速率;A的转化率=
转化浓度
起始浓度
×100%计算;
(2)计算3molA反应的热量,结合方程式书写热化学方程式;
(3)根据C、A浓度的变化判断二者计量数关系,根据t4~t5阶段判断化学方程式,根据化学方程式计算;
(4)该反应反应前后气体体积不变,t3后反应速率加快,正逆反应速率相等,据此分析.
解答: 解:(1)若t1=15s,生成物C在t0~t1时间段的平均反应速率为:v=
0.11mol/L-0.05mol/L
15s
=0.004mol?L-1?s-1,A的转化率=
转化浓度
起始浓度
×100%=
0.15-0.06
0.15
×100%=60%,
故答案为:0.004mol/(L?s);60%;
(2)反应的方程式为3A(g)?B(g)+2C(g),A的物质的量减少0.03mol,而此过程中容器与外界的热交换总量为akJ,则A的物质的量减少3mol,与外界的热交换总量为100akJ,由图象可知t5~t6阶段应为升高温度,A的物质的量减少,说明向正反应方向移动,则正反应吸热,该反应的热化学方程式为3A(g)B(g)+2C(g)△H=+100akJ?mol-1,
故答案为:3A(g)?B(g)+2C(g)△H=+100akJ?mol-1;
(3)t1时反应中A的浓度变化为0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L,C的浓度变化为0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L,反应中A与C的计量数之比为0.09:0.06=3:2,若t4时改变的条件为减小压强,根据图乙知,减小压强平衡不移动,则该反应中气体的化学计量数之和前后相等,则有:3A(g)?B(g)+2C(g),根据方程式可知消耗0.09mol/L的A,则生成0.03mol/L的B,平衡时B的浓度是0.05mol/L,则B的起始物质的量浓度为0.02mol/L;
故答案为:0.02;
(4)该反应反应前后气体体积不变,t3后反应速率加快,正逆反应速率相等,所以改变的体积可能是使用了催化剂或加压,故答案为:ab.
点评:本题考查化学平衡移动图象题,涉及反应速率的计算、平衡常数的计算、影响平衡移动的因素的分析等,题目难度较大,注意从乙图判断各阶段的影响因素为解答该题的关键.
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