题目内容
15．某研究小组向某2L密闭容器中加入一定量的固体A和气体B，发生反应A（s）+2B（g）?D（g）+E（g）△H=QkJ•mol-1．在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的物质的量如表：| 时间（min） 物质的量（mol） | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
| B | 2.00 | 1.36 | 1.00 | 1.00 | 1.20 | 1.20 |
| D | 0 | 0.32 | 0.50 | 0.50 | 0.60 | 0.60 |
| E | 0 | 0.32 | 0.50 | 0.50 | 0.60 | 0.60 |
（2）30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据表中的数据判断改变的条件可能是ae（填字母编号）．
a．通入一定量的B b．加入一定量的固体A c．适当缩小容器的体积
d．升高反应体系温度 e．同时加入0.2molB、0.1molD、0.1molE
（3）对于该反应，用各物质表示的反应速率与时间的关系示意曲线为图1中的④（填序号）．
（4）维持容器的体积和温度T1不变，当向该容器中加入1.60 mol B、0.20 mol D、0.20 mol E和nmolA，达到平衡后，与表格中20分钟时各物质的浓度完全相同时，则投入固体A的物质的量n的取值范围是＞0.3．
（5）维持容器的体积和温度T1不变，各物质的起始物质的量为n（A）=1.0 mol，n（B）=3.0 mol，n（D）=a mol，达到平衡后，n（E）=0.50 mol，则a=1.5．
（6）若该密闭容器绝热，实验测得B的转化率B%随时间变化的示意图如图2所示．由图可知，Q小于0（填“大于”或“小于”），c点v正等于v逆（填“大于”“小于”或“等于”）．
分析 （1）T1℃时，20min和40min均达平衡，可根据各物质的浓度计算该温度下平衡常数；
（2）30min后，由表中数据可知反应体系反应物和生成物的物质的量都增加；
（3）依据化学反应达到平衡的过程分析和反应速率变化判断，达到平衡状态反应是可逆反应，正逆反应速率相同，速率之比等于化学方程式计量数之比；
（4）由提供的数据可知，与表格中20分钟时各物质的浓度完全相同时，所以生成D、E的量为0.5-0.2=0.3mol，A的量要够转化所以A的量不小于0.3mol；
（5）用三段式求得B、D、E平衡物质的量分别为2mol、（a+0.5）mol、0.5mol，代入K=0.25可求出a的值；
（6）最高点达平衡状态，温度升高B的转化率减小，所以正反应是放热反应．
解答 解：（1）由表可知40分钟达平衡状态，结合平衡浓度和平衡常数概念计算，所以K=$\frac{\frac{0.6}{2}×\frac{0.6}{2}}{\frac{1.2}{2}×\frac{1.2}{2}}$=0.25，故答案为：0.25；
（2）30nim后，BDE都增加，由图可知反应体系反应物和生成物的物质的量都增加，可能增大反应物B的量，平衡正向移动，导致反应物和生成的物质的量都增加，或按变化量同时改变反应物和生成物，
a．通入一定量的B平衡正向进行，BDE增大，故a符合；
b．加入一定量的固体A不影响平衡移动，BDE不变，故b不符合；
c．反应前后气体体积不变，适当缩小容器的体积，平衡不动，故c不符合；
d．反应是吸热反应，升高反应体系温度，平衡正向进行，B减小，故d不符合；
e．同时加入0.2molB、0.1molD、0.1molE，BDE浓度增大，故e符合；
故选：ae；
（3）A（s）+2B（g）?D（g）+E（g）△H=QkJ•mol-1．反应前后气体体积不变；
①B的反应速率不能为0；
②B的反应速率和DE反应速率达到平衡状态不能相同；
③DE变化速率 相同，图象不符；
④DE速率相同，图象表示的是逆向进行，B反应速率增大，DE反应速率减小，故④正确
故答案为：④；
（4）由提供的数据可知，与表格中20分钟时各物质的浓度完全相同时，所以生成D、E的量为0.5-0.2=0.3mol，A的量要够转化所以A的量不小于0.3mol，可逆反应不能完全进行，A虽是固体，但也得有剩余，固体A的物质的量n取值范围大于0.3mol；
故答案为：＞0.3；
（5）A（s）+2B（g）?D（g）+E（g）
起始量 3.0mol amol 0mol
平衡量 3-0.5×2 a+0.50 0.50mol
$\frac{\frac{0.5}{2}×\frac{a+0.5}{2}}{\frac{2}{2}×\frac{2}{2}}$
=0.25，解得a=1.5，故答案为：1.5；
（6）最高点达平衡状态，温度升高B的转化率减小，所以正反应是放热反应，即Q小于0，c点为平衡状态，正逆反应速率相等，故答案为：小于；等于．
点评 本题综合考查化学平衡的影响因素，化学平衡的计算与判断，为高考常见题型和高频考点，注意把握图象的分析与判断，难度不大．
常温下没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下，铁与水蒸气能反应．小明设计如下实验探究铁粉与水蒸气反应后的气体产物．
氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一．（1）一定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中充入20molNO2和5molO2发生如下反应：4NO2（g）+O2（g）?2N2O5（g）；已知体系中n（NO2）随时间变化如图1：
| t（s） | 0 | 500 | 1000 | 1500 |
| n（NO2）（mol） | 20 | 13.96 | 10.08 | 10.08 |
②反应达到平衡后，NO2的转化率为，若要增大NO2的转化率，可采取的措施有BC．
A．再充入NO2 B．再充入4molNO2和1molO2 C．降低温度 D．充入氦气
③图1中表示N2O5的浓度的变化曲线是c；
（2）图2是1molNO2气体和1molCO气体反应生成CO2气体和NO气体过程中能量变化示意图；又已知：
2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g）△H=-760.3kJ•mol-1，则反应：
N2（g）+2NO2（g）?4NO（g） 的△H=+292.3kJ•mol-1．
| A． | 因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据 | |
| B． | 对于能够自发进行的吸热反应，其原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向 | |
| C． | △H＜0、△S＞0的反应在温度低时不能自发进行 | |
| D． | 在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向 |