Question

2．向某密闭容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量B的混合气体，在一定条件下发生反应，各物质的浓度随时间变化如图甲所示（t₀～t₁阶段的c（B）变化未画出），图乙为t₂时刻改变条件平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况，且四个阶段各改变一种不同的反应条件．下列说法中正确的是（　　）

• A． 若t₁=15 s，t₀～t₁阶段B的平均反应速率为0.004 mol•L^-1•s^-1
• B． t₄～t₅阶段改变的条件是减小压强
• C． 该容器的容积为2 L，B的起始物质的量为0.02 mol
• D． t₅～t₆阶段，容器内A的物质的量减少了0.06 mol，容器与外界的热交换为a kJ，则该反应的热化学方程式为3A（g）?B（g）+2C（g）△H=-50a kJ•mol^-1

Answer 1

分析 A、由图象计算C的浓度变化，再根据v=$\frac{△c}{△t}$计算反应速率；
B、根据影响化学平衡移动的因素知识来回答；
C、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；
D、计算3molA反应的热量，结合方程式书写热化学方程式．

解答 解：A、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，若t₁=15s，生成物C在t₀～t₁时间段的平均反应速率为：v=$\frac{0.11mol/L-0.05mol/L}{15s}$=0.004mol•L^-1•s^-1，B的平均反应速率为0.002 mol•L^-1•s^-1，故A错误；
B、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，故B正确；
C、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，容器中加入0.3molA，浓度是0.15mol/L，
体积是2L，B的起始物质的量为0.04mol，故C错误；
D、反应的方程式为3A（g）?B（g）+2C（g），A的物质的量减少了0.06 mol，容器与外界的热交换为a kJ，则A的物质的量减少3mol，与外界的热交换总量为150akJ，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=+50akJ•mol^-1，故D错误．
故选B．

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．