题目内容
向容积为2L的密闭器中充入2molA气体和1molB气体，在一定条件下发生如下反应：2A（g）+B（g）?3C（g）；经2s后达到平衡，测得C气体的浓度为0.6mol?L-1．下列说法中正确的是（ ）①用物质A表示该反应的平均反应速率为0.2mol?L-1?s-1
②用物质B表示该反应的平均反应速率为0.2mol?L-1?s-1
③平衡时物质A与B的转化率相等
④平衡时物质B的浓度为0.2mol?L-1
⑤其它条件不变，向容器中再加入1molC气体，达到新平衡时，C的体积分数不变．
A．①②③
B．①③⑤
C．②④⑤
D．①③④
计算v（C），根据速率之比等于化学计量数之比计算v（A）；②C的浓度变化为0.6mol/L，根据v=
计算v（C），根据速率之比等于化学计量数之比计算v（B）；③A、B化学计量数之比为2：1，参加反应的A、B的物质的量之比为2：1，A、B的起始物质的量之比为2：1，平衡时物质A与B的转化率相等；
④根据C的浓度变化量计算B的浓度变化量，平衡时物质B的浓度等于B起始浓度减去B的浓度变化量；
⑤原平衡与开始加入3molC是等效的，在原平衡状态加入1molC，可以等效为开始加入4molC，该反应反应前后气体的物质的量变化，在恒温恒容体积下，压强增大，平衡状态相同．
解答：解：①C的浓度变化为0.6mol/L，所以v（C）=
=0.3mol/（L?S），速率之比等于化学计量数之比，所以v（A）=
v（C）=
×0.3mol/（L?S）=0.2mol/（L?S），故①正确；②由①知，v（C）=0.3mol/（L?S），速率之比等于化学计量数之比，所以v（B）=
v（C）=
×0.3mol/（L?S）=0.1mol/（L?S），故②错误；③A、B化学计量数之比为2：1，参加反应的A、B的物质的量之比为2：1，A、B的起始物质的量之比为2：1，平衡时物质A与B的转化率相等，故③正确；
④△c（C）=0.6mol/L，根据2A（g）+B（g）?3C（g）可知，△c（B）=
△c（C）=
×0.6mol/L=0.2mol/L，所以B平衡浓度为
-0.2mol/L=0.3mol/L，故④错误；⑤原平衡与开始加入3molC是等效的，在原平衡状态加入1molC，可以等效为开始加入4molC，该反应反应前后气体的物质的量变化，在恒温恒容体积下，压强增大，不影响平衡移动，加入3molC与加入4molC所到达的平衡状态相同，所以向容器中再加入1molC气体，达到新平衡时，C的体积分数不变，故⑤正确．
所以①③⑤正确．
故选B．
点评：本题考查化学反应速率的计算、影响反应速率的因素、平衡移动与等效平衡，难度中等，注意⑤中化学平衡的建立途径及等效平衡规律：恒温恒容下，反应前后体积变化，按化学计量数转化到一边，满足对应各物质的量相等；反应前后体积不变化，按化学计量数转化到一边，满足对应各物质的比相同．恒温恒压下，按化学计量数转化到一边，满足对应各物质的比相同．
全优考典单元检测卷及归类总复习系列答案（16分）向一定体积的密闭器中加入2 mol A、0．6 mo1 C和一定量的B三种气体．一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图(Ⅰ)所示，其中t0～t1 阶段c(B)未画出．图(Ⅱ)为t2时刻后改变反应条件，化学反应速率随时间变化的情况，四个阶段改变的条件均不相同，每个阶段只改变浓度、温度、压强、催化剂中的一个条件，其中t3～t4阶段为使用催化剂．
请回答下列问题：
(1)若t1＝15 min，则t0～t1阶段以C物质的浓度变化表示反应速率为 。
(2) t4～t5阶段改变的条件为 ，B的起始物质的量浓度为 ，各阶段平衡时对应的平衡常数如下表所示：
| t1～t2 | t2～t3 | t3～t4 | t4～t5 | t5～t6 |
| K1 | K2 | K3 | K4 | K5 |
则K1= (保留两位小数)，
K1、K2、K3、K4、K5之间的关系为 (用“>”、“<”或“＝”连接)．
(3) t5～t6阶段保持容器内温度不变，若A的物质的量共变化了0.01 mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为akJ，写出此温度下该反应的热化学方程式
。
(4)在相同条件下，若起始时容器中加入a mol A、b mol B和c mol C，要达到t1时刻同样的平衡，a、b、c要满足的条件为 .
【解析】（1）化学反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示。根据图像I可知在15min内C的浓度变化量是0.6mol/L－0.3mol/L＝0.3mol/L，所以速率为
（2）由图像Ⅱ可知，在t4～t5阶段反应速率减小，但平衡不移动，所以改变的条件不可能是温度和浓度，由于在t3～t4阶段为使用催化剂，所以该阶段只是降低压强。这说明改变压强平衡不移动，因此反应前后体积是不变的。根据图像I可知A是反应物，C是生成物，二者的变化量之比是2︰3，所以要使反应前后体积不变，B只是反应物，及反应的方程式为2A＋B3C。C的浓度增加了0.3mol/L，则B的浓度减少了0.1mol/L，所以B的起始浓度是0.4mol/L＋0.1mol/L＝0.5mol/L。在t1～t2阶段平衡是ABC的浓度（mol/L）分别为0.8、0.4、0.6，所以平衡常数为
。因为平衡常数只与温度有关，根据图像可知在t5～t6阶段，正逆反应速率同时增大，但平衡向正反应方向移动，因为该条件只能是温度且是升高温度，所以反应是吸热反应，因此K1、K2、K3、K4、K5之间的关系为K1=K2=K3=K4<K5。
（3）根据题意科判断，每消耗0.01molA，反应就吸收能量akJ，所以反应的热化学方程式为2A(g)+B(g)⇋3C(g) △H＝＋200kJ/mol。
（4）因为容器容积不变（容器容积是2L），所以要使平衡等效，则起始物质的物质的量是相等的。根据题意可知起始时AB的物质的量分别为2.4mol和1.2mol，则把cmol的C转化为AB，则AB的物质的量（mol）分别是a＋2c/3、b＋c/3，所以关系式必须满足a＋2c/3＝2.4、b＋c/3＝1.2.
（16分） 向一定体积的密闭器中加入2 mol A、0．6 mo1 C和一定量的B三种气体．一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图(Ⅰ)所示，其中t0～t1 阶段c(B)未画出．图(Ⅱ)为t2时刻后改变反应条件，化学反应速率随时间变化的情况，四个阶段改变的条件均不相同，每个阶段只改变浓度、温度、压强、催化剂中的一个条件，其中t3～t4阶段为使用催化剂．
请回答下列问题：
(1)若t1＝15 min，则t0～t1阶段以C物质的浓度变化表示反应速率为 。
(2) t4～t5阶段改变的条件为 ，B的起始物质的量浓度为 ，各阶段平衡时对应的平衡常数如下表所示：
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t1～t2 |
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K1 |
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K5 |
则K1= (保留两位小数)，
K1、K2、K3、K4、K5之间的关系为 (用“>”、“<”或“＝”连接)．
(3) t5～t6阶段保持容器内温度不变，若A的物质的量共变化了0.01 mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为akJ，写出此温度下该反应的热化学方程式
。
(4)在相同条件下，若起始时容器中加入a mol A、b mol B和c mol C，要达到t1时刻同样的平衡，a、b、c要满足的条件为 .
【解析】（1）化学反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示。根据图像I可知在15min内C的浓度变化量是0.6mol/L－0.3mol/L＝0.3mol/L，所以速率为
（2）由图像Ⅱ可知，在t4～t5阶段反应速率减小，但平衡不移动，所以改变的条件不可能是温度和浓度，由于在t3～t4阶段为使用催化剂，所以该阶段只是降低压强。这说明改变压强平衡不移动，因此反应前后体积是不变的。根据图像I可知A是反应物，C是生成物，二者的变化量之比是2︰3，所以要使反应前后体积不变，B只是反应物，及反应的方程式为2A＋B
3C。C的浓度增加了0.3mol/L，则B的浓度减少了0.1mol/L，所以B的起始浓度是0.4mol/L＋0.1mol/L＝0.5mol/L。在t1～t2阶段平衡是ABC的浓度（mol/L）分别为0.8、0.4、0.6，所以平衡常数为
。因为平衡常数只与温度有关，根据图像可知在t5～t6阶段，正逆反应速率同时增大，但平衡向正反应方向移动，因为该条件只能是温度且是升高温度，所以反应是吸热反应，因此K1、K2、K3、K4、K5之间的关系为K1=K2=K3=K4<K5。
（3）根据题意科判断，每消耗0.01molA，反应就吸收能量akJ，所以反应的热化学方程式为2A(g)+B(g)⇋3C(g) △H＝＋200kJ/mol。
（4）因为容器容积不变（容器容积是2L），所以要使平衡等效，则起始物质的物质的量是相等的。根据题意可知起始时AB的物质的量分别为2.4mol和1.2mol，则把cmol的C转化为AB，则AB的物质的量（mol）分别是a＋2c/3、b＋c/3，所以关系式必须满足a＋2c/3＝2.4、b＋c/3＝1.2.