Question

6．向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应：xA（g）+B（g）?2C（g）．各容器的反应温度、反应物起始量，反应过程中C的浓度随时间变化关系分别以表和图表示

容器	甲	乙	丙
容积	0.5L	0.5L	1.0L
温度/℃	T1	T2	T2
反应物 起始量	1.5molA 0.5 molB	1.5 molA 0.5 molB	6.0 molA 2.0 molB

下列说法正确的是（　　）

• A． 若平衡时温度不变，改变容器体积平衡不移动
• B． 由图可知：T₁＜T₂，且该反应为吸热反应
• C． l0min内甲容器中反应的平均速率v（A）=0.025mol•（L•min）^-1
• D． T₁℃，起始时甲容器中充入0.5molA、1.5molB，平衡时A的转化率为25%

Answer 1

分析 A、由表中乙、丙可知：体积扩大两倍，物质的量是原来的4倍，平衡时丙中C的浓度是乙的2倍；
B、图象分析可知先拐先平，温度高，反应速率快，温度越高，平衡向吸热反应方向进行；
C、由图可知，10min内甲容器中C的浓度变化量为1mol/L，根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（C），再利用速率之比等于化学计量数之比计算v（A）；
D、乙中平衡时A的转化率为$\frac{1mol/L×0.5L×\frac{1}{2}}{1.5mol}$=$\frac{1}{6}$，丙中A的转化率为$\frac{2mol/L×1L×\frac{1}{2}}{6mol}$=$\frac{1}{6}$，丙中压强为乙中2倍，压强增大平衡不移动，故x=1，根据三段式计算甲中平衡时各组分的浓度，进而计算平衡常数，令T₁℃，起始时甲容器中充入0.5molA、1.5molB，反应到达平衡时A的浓度变化量为x，再利用三段式表示出平衡时各组分的浓度，利用平衡常数列方程计算x的值，进而计算A的转化率．

解答 解：A、由表中乙、丙可知：体积扩大两倍，物质的量是原来的4倍，平衡时丙中C的浓度是乙的2倍，说明容器体积改变，平衡不移动，故A正确；
B、先拐先平，温度高，比较甲和乙可知，相同条件下乙先达到平衡状态，T₂＞T₁，温度越高，C的浓度越小，说明升温平衡逆向进行，正反应为放热反应，故B错误；
C、由图可知，10min内甲容器中C的浓度变化量为1mol/L，v（C）=$\frac{1mol/L}{10min}$=0.1mol/（L•min），速率之比等于化学计量数之比，所以v（A）=$\frac{1}{2}$v（C）=$\frac{1}{2}$×0.1mol/（L•min）=0.05mol/（L•min），故C错误；
D、乙中平衡时A的转化率为A的转化率为$\frac{1mol/L×0.5L×\frac{1}{2}}{1.5mol}$=$\frac{1}{6}$，丙中A的转化率为$\frac{2mol/L×1L×\frac{1}{2}}{6mol}$=$\frac{1}{6}$，丙中压强为乙中2倍，压强增大平衡不移动，故x=1，
                    A（g）+B（g）?2C（g）．
开始（mol/L）：3         1          0
变化（mol/L）：0.75   0.75       1.5
平衡（mol/L）：2.25   0.25       1.5
故T₁℃，该反应的平衡常数为k=$\frac{1.5×1.5}{2.25×0.25}$=4
令T₁℃，起始时甲容器中充入0.5molA、1.5molB，反应到达平衡时A的浓度变化量为x，则：
                    A（g）+B（g）?2C（g）．
开始（mol/L）：1      3            0
变化（mol/L）：x      x           2x
平衡（mol/L）：1-x   3-x        2x
所以$\frac{（2x）^{2}}{（1-x）（3-x）}$=4
解得：x=0.75
故A的转化率=$\frac{0.75mol/L}{1mol/L}$×100%=75%，故D错误；
故选A．

点评 本题考查化学反应速率计算、影响化学平衡移动的因素、化学平衡图象与有关计算，难度较大．