Question

向2L密闭容器中加入一定量的A、B、C三种气体，一定条件下发生反应，各物质的物质的量随时间变化如图甲所示[t₀～15s阶段n（B）未画出]．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，且四个阶段所改变的外界条件均不同．已知t₃～t₄阶段为使用催化剂．观察如图，回答以下问题：
（1）甲图中从反应至达到平衡状态，生成物C的平均反应速率为

 

．
（2）图乙中t₂时引起平衡移动的条件是

 

，t₅时引起平衡移动的条件是

 

．（填序号）
A、升高温度        B、增大反应物浓度     C、使用催化剂       D、减少体系压强
（3）图乙中表示平衡混合物中，在这四个阶段中C的物质的量最高的一段时间是

 

．（填序号）：
A、15s-t₂时段   B、t₃-t₄时段   C、t₄-t₅时段     D、t₆以后
（4）该反应的化学方程式可以表示为：

 

，正反应为

 

（填“放热”或“吸热”）反应．
（5）反应开始时加入的B的物质的量为

 

．

Answer 1

考点：物质的量或浓度随时间的变化曲线,化学反应速率变化曲线及其应用

专题：化学平衡专题

分析：（1）依据图象分析计算C生成的物质的量，结合反应速率概念计算；
（2）依据图象变化分析，t₂时刻逆反应速率不变，正反应速率增大，平衡正向进行，改变的条件是真的反应物质的浓度；t₅时刻正逆反应速率都增大，且平衡正向进行，依据选项分析说明改变的条件可能是升高温度，反应是吸热反应；
（3）C为生成物，C的物质的量最大说明平衡正向进行程度最大，所以t₆时刻以后C物质的量最高；
（4）依据甲图象分析，A为反应物，C为生成物，计算变化的物质的量浓度，分析乙图象中改变的条件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B为生成物，结合t₅～t₆阶段平衡正向进行，改变的是温度结合移动原理判断反应能量变化；
（5）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；

解答： 解：（1）甲图中从反应至达到平衡状态，生成物C的平均反应速率=

0.22mol-0.1mol 2L

15s

=0.004mol?L^-1?s^-1；
故答案为：0.004mol?L^-1?s^-1；
（2）t₂时刻逆反应速率不变，正反应速率增大，平衡正向进行，改变的条件是真的反应物质的浓度，图乙中t₂时引起平衡移动的条件是B；结合t₅～t₆阶段平衡正向进行，改变的是温度，正逆反应速率增大，说明改变的条件是升温，t₅时引起平衡移动的条件是A；
故答案为：B、A；
（3）C为生成物，C的物质的量最大说明平衡正向进行程度最大，所以t₆时刻平衡正向进行，t₆时刻以后C物质的量最高；
故答案为：D；
（4）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），t₅～t₆阶段平衡正向进行，改变的是温度，升温平衡正向进行说明反应式吸热反应；
故答案为：3A（g）?B（g）+2C（g），吸热；
（5）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；
故答案为：0.04mol

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，此为解答该题的关键．