Question

20．在一定条件下，在4L容器中A、B两种物质间的转化反应中A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示，据图分析回答下列问题：
（1）请问哪条曲线代表反应物A；
（2）该反应为可逆反应，请说明依据原因是反应到最后反应物的浓度不为零，且与生成物共存；
（3）反应开始至4min时，A的平均反应速率为0.025mol/（L•min），此时V_正＞V_逆（填“＞”“＜”或“=”）；
（4）8min时，反应是否达平衡状态？是（填“是”或“否”）；
（5）反应进行至4min时，反应物的转化率为50%．

Answer 1

分析 （1）反应物在反应过程中物质的量在减少，生成物在反应过程中物质的量在增加，依据图象分析A为反应物，B为生成物，物质的量不变化说明反应达到平衡状态；
（2）任何可逆反应中，反应到最后反应物的浓度不为零，反应物和生成物一定会共存；
（3）依据反应速率V=$\frac{△c}{△t}$计算，可逆反应在达到平衡前，正反应速率大于逆反应速率，达到平衡，正反应速率等于逆反应速率；
（4）图象分析随时间变化AB物质的量发生变化说明未达到平衡，8分钟时AB物质的量不变，说明反应达到平衡状态；依据AB消耗的物质的量之比计算得到化学方程式的计量数之比写出化学方程式；
（5）图象分析，A物质的量在减少为反应物，转化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%．

解答 解：（1）反应物在反应过程中物质的量在减少，生成物在反应过程中物质的量在增加，图象分析，A物质的量在减少为反应物，B物质的量在增加为生成物，物质的量不变化说明反应达到平衡状态，
故答案为：A；
（2）可逆反应是指在同一条件下，既能向生成物方向进行，同时又能向反应物方向进行的反应，任何可逆反应中，反应到最后反应物的浓度不为零，图象分析A、B最终浓度不为零，反应物和生成物共存，为可逆反应，
故答案为：原因是反应到最后反应物的浓度不为零，且与生成物共存；
（3）反应开始至4min时，A物质的量变化=0.8mol-0.4mol=0.4mol，A的平均反应速率为V=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{0.4mol}{4L}}{4min}$=0.025mol/（L•min），物质的量不变化说明反应达到平衡状态，4min时AB物质的量发生变化，说明未达到平衡，可逆反应在达到平衡前，正反应速率大于逆反应速率，所以此时V_正＞V_逆，
故答案为：0.025mol/（L•min）；＞；
（4）图象分析可知，随时间变化AB物质的量发生变化说明未达到平衡，达到平衡状态，反应继续进行，正逆反应速率相等，各组分的浓度不再变化，8min时，AB物质的量不变，依据AB消耗的物质的量之比计算得到化学方程式的计量数之比，A物质的量变化=0.8mol-0.2mol=0.6mol；B变化物质的量=0.5mol-0.2mol=0.3mol，AB反应的物质的量之比2：1，所以反应的化学方程式：2A?B，
故答案为：是；
（5）图象分析，A物质的量在减少为反应物，反应进行至4min时，A减少0.8mol-0.4mol=0.4mol，转化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%=$\frac{0.4mol}{0.8mol}$=50%，
故答案为：50%．

点评 本题考查了化学平衡影响因素分析，化学反应速率计算应用，主要是图象分析判断，侧重考查了学生读图和运用化学反应原理解决问题的能力，题目难度中等．