Question

3．在2L的恒容密闭容器中充入A（g）和B（g），发生反应：A（g）+B（g）?2C（g）+D（s）△H=a kJ•mol^-1实验内容和结果分别如表和图所示．下列说法正确的是（　　）

实验序号	温度	起始物质的量		热量变化
		A	B
Ⅰ	600℃	1 mol	3 mol	96 kJ
Ⅱ	800℃	0.5 mol	1.5 mol	--

• A． a=160
• B． 600℃时，该反应的平衡常数是0.45
• C． 实验Ⅰ中，10 min内平均速率v（B）=0.06 mol•L^-1•min^-1
• D． 向实验Ⅱ的平衡体系中再充入0.5 mol A和1.5 mol B，A的转化率不变

Answer 1

分析 A．根据图象中的变化量结合图表中热量变化计算，依据化学平衡三段式可知，
                A（g）+B（g）?2C（g）+D（s）△H=a kJ•mol^-1，
起始量（mol）    1      3         0           0                  akJ
变化量（mol）    0.6    0.6     1.2        0.6               96kJ
平衡量（mol）    0.4    2.4      1.2       0.6
反应焓变是指1molA全部反应的热量变化；
B．结合B中化学平衡三段式列式计算平衡浓度，c（A）=0.2mol/L，c（B）=1.2mol/L，c（C）=0.6mol/L，平衡常数等于生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积；
C．图象分析可知实验Ⅰ中，10 min内C生成了1.2mol，结合化学反应速率v=$\frac{△c}{△t}$计算，速率之比等于化学方程式计量数之比，以此计算B的反应速率；
D．反根据等效平衡分析判断，反应前后气体体积不变，等比等效分析．

解答 解：图象分析，先拐先平温度高，温度越高C物质的量越小，温度升高，平衡逆向进行，说明反应是放热反应，
A．由化学平衡三段式可知，
                A（g）+B（g）?2C（g）+D（s）△H=a kJ•mol^-1，
起始量（mol）    1      3        0             0           akJ
变化量（mol）    0.6    0.6     1.2         0.6        96kJ
平衡量（mol）    0.4    2.4     1.2         0.6
反应焓变是指1molA全部反应的热量变化，则a=$\frac{96kJ}{0.6mol}$=160kJ/mol
图象分析，先拐先平温度高，温度越高C物质的量越小，温度升高，平衡逆向进行，说明反应是放热反应，所以a=-160kJ/mol，故A错误；
B．由B中可知平衡浓度：c（A）=0.2mol/L，c（B）=1.2mol/L，c（C）=0.6mol/L，平衡常数K=$\frac{0．{6}^{2}}{0.2×1.2}$=1.5，故B错误
C.10 min内C生成了1.2mol，则反应速率v（C）=$\frac{\frac{1.2mol}{2L}}{10min}$=0.06mol/L•min，速率之比等于化学方程式计量数之比，v（B）=$\frac{1}{2}$v（C）=0.06mol/L•min×$\frac{1}{2}$=0.03mol/L•min，故C错误；
D．反应前后气体体积不变，等比等效，开始投入量 AB之比为3：1，向实验Ⅱ的平衡体系中再充1.5 mol A和0.5 mol B，可以看作先投入0.5 mol A和1.5 mol B后再投入0.5 mol A和1.5 mol B，两个平衡为等效平衡，则A的转化率不变，故D正确；
故选D．

点评 本题考查化学平衡计算，涉及图象的理解判断、平衡常数、反应速率、等效平衡的计算与分析应用，明确化学平衡及其影响为解答关键，D为易错点，注意掌握等效平衡的应用，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．