Question

将1 mol Br₂(g)和2 mol H₂(g)置于某2 L密闭容器中，在一定温度下发生反应：

Br₂(g)+H₂(g) 2HBr(g)；ΔH＜0。30 s后达到平衡，其中HBr的体积分数φ(HBr)随时间变化如下图曲线(Ⅱ)所示。

(1)达平衡时，用Br₂(g)表示的化学反应速率是_____________。

(2)若改变反应条件，在甲条件下φ(HBr)的变化如图中曲线(Ⅰ)所示，在乙条件下φ(HBr)的变化如图中曲线(Ⅲ)所示，则甲条件可能是(填入下列条件的序号，下同)___________，乙条件可能是___________。

A.恒温条件下，缩小反应容器体积

B.恒温条件下，扩大反应容器体积

C.恒容条件下，升高温度

D.恒容条件下，降低温度

E.恒温、恒容条件下，加入适当催化剂

F.恒温、恒容时充入氩气

(3)若保持温度不变，在另一相同的2 L密闭容器中加入a mol Br₂(g)，b mol H₂(g)和c mol HBr(g)，发生反应，达到平衡时，HBr的体积分数仍为0.60，则a，b，c的关系是c=_________(用含有a和b的代数式表示)。

Answer 1

(1)0.015 mol·L^-1·s^-1  (2)AE  D  (3)2b－4a

解析：    Br₂(g)+H₂(g)2HBr(g)

初始：    1 mol     2 mol            0

Δn：    0.9 mol  0.9 mol        1.8 mol

平衡：  0.1 mol  1.1 mol         1.8 mol

(1)v〔Br₂(g)〕==0.015 mol·L^-1·s^-1

(2)甲条件下，达到平衡时φ(HBr)不变，平衡状态没有发生改变；达到平衡时所用时间减少，反应速率加快，A、E符合题意.

乙条件下，达到平衡时φ(HBr)增大，平衡向正方向移动；达到平衡时所用时间增长，反应速率减慢，只有D符合题意.

(3)考查等效平衡问题，由于该反应前后气体体积不变，所以只需要“物料比相等”即可，即，解得：c=2b-4a.