Question

6．T℃时，在一个体积为2L的容器中，A气体与B气体反应生成C气体，反应过程中A、B、C浓度变化如图所示．
（1）写出该反应的化学方程式：2A+B?C；
（2）该温度下该反应的平衡常数为0.52；（保留两位有效数字）
（3）已知：K（300℃）＞K（350℃），该反应是放热反应；
（4）0-4分钟时，A的平均分应速率为0.05mol/（L．min）；
（5）到达平衡时B的转化率为25%．

Answer 1

分析 （1）根据图知，随着反应的进行，A、B的物质的量减小而C的物质的量增加，则A、B是反应物而C是生成物，达到平衡状态时△n（A）=（2.4-1.6）mol=0.8mol、△n（B）=（1.6-1.2）mol=0.4mol、△n（C）=（0.4-0）mol=0.4mol，同一时间段内各物质物质的量变化量之比与其计量数之比相等，据此确定方程式；
（2）反应达到平衡状态时，c（A）=$\frac{1.6mol}{2L}$=0.8mol/L、c（B）=$\frac{1.2mol}{2L}$=0.6mol/L、c（C）=$\frac{0.4mol}{2L}$=0.2mol/L，化学平衡常数K等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积之比；
（3）升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；
（4）0-4min内，A的平均反应速率=$\frac{\frac{△n（A）}{V}}{△t}$；
（5）达到平衡状态时，B的转化率=$\frac{0.4mol}{1.6mol}×100%$．

解答 解：（1）根据图知，随着反应的进行，A、B的物质的量减小而C的物质的量增加，则A、B是反应物而C是生成物，达到平衡状态时△n（A）=（2.4-1.6）mol=0.8mol、△n（B）=（1.6-1.2）mol=0.4mol、△n（C）=（0.4-0）mol=0.4mol，同一时间段内各物质物质的量变化量之比与其计量数之比相等，所以A、B、C的计量数之比=0.8mol：0.4mol：0.4mol=2：1：1，所以该反应方程式为2A+B?C，
故答案为：2A+B?C；
（2）反应达到平衡状态时，c（A）=$\frac{1.6mol}{2L}$=0.8mol/L、c（B）=$\frac{1.2mol}{2L}$=0.6mol/L、c（C）=$\frac{0.4mol}{2L}$=0.2mol/L，化学平衡常数K等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积之比，K=$\frac{0.2}{0.6×0．{8}^{2}}$=0.52，
故答案为：0.52；
（3）升高温度，化学平衡常数减小，化学平衡逆向移动，化学平衡向吸热反应方向移动，则正反应是放热反应，故答案为：放；
（4）0-4min内，A的平均反应速率=$\frac{\frac{△n（A）}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{（2.4-2.0）mol}{2L}}{4min}$=0.05mol/（L．min），故答案为：0.05mol/（L．min）；
（5）达到平衡状态时，B的转化率=$\frac{0.4mol}{1.6mol}×100%$=25%，故答案为：25%．

点评 本题考查图象分析，侧重考查学生分析计算能力，涉及转化率、反应速率、化学平衡常数的计算及外界条件对化学反应速率的影响，易错点是平衡常数计算．