Question

向某密闭容器中加入0.3mol A、0.1mol 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甲图所示[t～t₁阶段 c（B）未画出]．附图乙为 t₂时刻后改变条件平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件并且所用条件均不同．已知，t₃～t₄阶段为使用催化剂．下列说法正确的是（ ）

A．若t₁=15s，生成物C在t～t₁时间段的平均反应速率为0.004mol?L^-1?min^-1
B．t₄～t₅阶段改变的条件为降低反应温度
C．B的起始物质的量为0.02mol
D．t₅～t₆阶段容器内A的物质的量减少0.03mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为akJ，该反应的热化学方程式为3A（g）B（g）+2C（g）；△H=+100akJ?mol^-1

Answer 1

【答案】分析：A、根据v=计算反应速率；
B、t₄～t₅阶段正逆反应速率减小且相等，如是降低温度，平衡移动发生移动，则正逆反应速率不相等；
C、根据C、A浓度的变化判断二者计量数关系，根据t₄～t₅阶段判断化学方程式，根据化学方程式计算；
D、计算3molA反应的热量，结合方程式书写热化学方程式．
解答：解：A、若t₁=15s，生成物C在t～t₁时间段的平均反应速率为：v===0.004mol?L^-1?s^-1，故A错误；
B、如t₄～t₅阶段改变的条件为降低反应温度，平衡移动发生移动，则正逆反应速率不相等，应为降低压强，故B错误；
C、反应中A的浓度变化为0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L，C的浓度变化为0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L，反应中A与C的计量数之比为0.09：0.06=3：2，t₃～t₄阶段与t₄～t₅阶段正逆反应速率都相等，而t₃～t₄阶段为使用催化剂，则t₄～t₅阶段应为减小压强，则该反应中气体的化学计量数之和前后相等，则有：3A（g）B（g）+2C（g），根据方程式可知消耗0.09mol/L的A，则生成0.03mol/L的B，容器的体积为2L，生成B的物质的量为0.06mol，平衡时B的物质的量为0.1mol，所以起始时B的物质的量为0.1mol-0.06mol=0.04mol，故C错误；
D、反应的方程式为3A（g）B（g）+2C（g），A的物质的量减少0.03mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为akJ，则A的物质的量减少3mol，与外界的热交换总量为100akJ，根据图象可知t₅～t₆阶段应为升高温度，A的物质的量减少，说明反应向正反应方向移动，则正反应吸热，
故该反应的热化学方程式为3A（g）B（g）+2C（g）；△H=+100akJ?mol^-1，故D正确．
故选D．
点评：本题考查化学平衡移动图象题，题目难度较大，注意从乙图判断各阶段的影响因素，此为解答该题的因素，易错点为D．