Question

（反应：aA（g）+bB（g）

催化剂

cC（g）（△H＜0）在等容条件下进行．改变其他反应条件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图1所示：

回答问题：
（1）反应的化学方程式中，a：b：c为

 

；
（2）A的平均反应速率v_Ⅰ（A）、v_Ⅱ（A）、v_Ⅲ（A）从大到小排列次序为

 

；
（3）B的平衡转化率α_Ⅰ（B）、α_Ⅱ（B）、α_Ⅲ（B）中最小的值是

 

，
（4）由第一次平衡到第二次平衡，采取的措施是

 

；
（5）比较第Ⅱ阶段反应温度（T₂）和第Ⅲ阶段反应温度（T₃）的高低：T₂

 

T₃（填“＞”“＜”或“=”），判断的理由是

 

；
（6）达到第三次平衡后，将容器的体积扩大一倍，假定10min后达到新的平衡，请在图2中用曲线表示第Ⅳ阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势（曲线上必须标出A、B、C）．

Answer 1

考点：物质的量或浓度随时间的变化曲线,化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题

分析：（1）由图可知第Ⅰ阶段，平衡时△c（A）=2mol/L-1mol/L=1mol/L，△c（B）=6mol/L-3mol/L=3mol/L，△c（C）=2mol/L，根据浓度变化量之比等于化学计量数之比计算；
（2）根据化学反应速率为单位时间浓度的变化值，可计算三个阶段用A表示的化学反应速率，据此判断；
（3）转化率是物质的减少量与初始量的比值，计算三个阶段B的转化率，据此解答；
（4）第Ⅱ阶段C是从0开始的，瞬间A、B浓度不变，因此可以确定第一次平衡后从体系中移出了C，即减少生成物浓度，平衡正向移动；
（5）第Ⅲ阶段的开始与第Ⅱ阶段的平衡各物质的量均相等，根据A、B的量减少，C的量增加可判断平衡是正向移动的，根据平衡开始时浓度确定此平衡移动不可能是由浓度的变化引起的，另外题目所给条件容器的体积不变，则改变压强也不可能，因此一定为温度的影响，此反应正向为放热反应，可以推测为降低温度，另外结合A的速率在三个阶段的情况，确定改变的条件一定为降低温度，根据勒夏特列原理，平衡的移动只能减弱改变，不能抵消改变，因此达到平衡后温度一定比第Ⅱ阶段平衡时的温度低；
（6）达到第三次平衡后，将容器的体积扩大一倍，改变条件的瞬间，各组分的浓度变为原来的二分之一，容器体积增大，压强降低平衡向体积增大的方向移动，但增大的物质的量浓度小于第三次平衡时浓度，同时注意各组分物质的量浓度变化量之比等于化学计量数之比，据此作图．

解答： 解：（1）由图可知第Ⅰ阶段，平衡时△c（A）=2mol/L-1mol/L=1mol/L，△c（B）=6mol/L-3mol/L=3mol/L，△c（C）=2mol/L，浓度变化量之比等于化学计量数之比，故a：b：c=1mol/L：3mol/L：2mol/L=1：3：2，
故答案为：1：3：2；
（2）v_Ⅰ（A）=

1mol/L

20min

=0.05mol/（L?min），v_Ⅱ（A）=

1mol/L-0.62mol/L

15min

=0.0253mol/（L?min），
v_Ⅲ（A）=

0.62mol/L-0.5mol/L

10min

=0.012mol/（L?min），
故A的平均反应速率v_Ⅰ（A）＞v_Ⅱ（A）＞v_Ⅲ（A），
故答案为：v_Ⅰ（A）＞v_Ⅱ（A）＞v_Ⅲ（A）；
（3）B的平衡转化率α_Ⅰ（B）=

3mol/L

6mol/L

×100%=50%，α_Ⅱ（B）=

3mol/L-1.86mol/L

3mol/L

×100%=38%，
α_Ⅲ（B）=

1.86mol/L-1.5mol/L

1.86mol/L

×100%=19%，
B的平衡转化率α_Ⅰ（B）、α_Ⅱ（B）、α_Ⅲ（B）中最小的值19%；
故答案为：19%；
（4）第Ⅱ阶段C是从0开始的，瞬间A、B浓度不变，因此可以确定第一次平衡后从体系中移出了C，即减少生成物浓度，平衡正向移动，
故答案为：从反应体系中移出产物C；
（5）第Ⅲ阶段的开始与第Ⅱ阶段的平衡各物质的量均相等，根据A、B的量减少，C的量增加可判断平衡是正向移动的，根据平衡开始时浓度确定此平衡移动不可能是由浓度的变化引起的，另外题目所给条件容器的体积不变，则改变压强也不可能，因此一定为温度的影响，此反应正向为放热反应，可以推测为降低温度，另外结合A的速率在三个阶段的情况，确定改变的条件一定为降低温度，根据勒夏特列原理，平衡的移动只能减弱改变，不能抵消改变，因此达到平衡后温度一定比第Ⅱ阶段平衡时的温度低，
故答案为：＞；此反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动；
（6）（6）达到第三次平衡后，将容器的体积扩大一倍，改变条件的瞬间，各组分的浓度变为原来的二分之一，容器体积增大，压强降低平衡向逆反应方向移动，但增大的物质的量浓度小于第三次平衡时浓度，同时注意各组分物质的量浓度变化量之比等于化学计量数之比，A、B、C的浓度随时间变化的趋势如图：；
故答案为：；

点评：本题考查化学反应速率与化学平衡图象、化学平衡有关计算、化学反应速率、化学平衡影响因素等，注意合理分析题中信息数据，本题难度中等