Question

13．反应：aA（g）+bB（g）?cC（g）△H＜0 在2L恒容容器中进行．改变其他反应条件，在第一、第二和第三阶段体系中各物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示：
回答问题：
（1）反应的化学方程式中，a：b：c═1：3：2．
（2）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是平衡正向移动，采取的措施是从反应体系中移出产物C，
（3）比较第二阶段反应温度（T₂）和第三阶段反应温度（T₃）的高低：T₂＞T₃（填“＞”“＜”或“=”），判断的理由是此反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动．
（4）第三阶段平衡常数K₃ 的计算式$\frac{（0.5mol/L）^{2}}{0.25mol/L×（0.75mol/L）^{3}}$．

Answer 1

分析 （1）由图可知第Ⅰ阶段，平衡时△c（A）=2mol/L-1mol/L=1mol/L，△c（B）=6mol/L-3mol/L=3mol/L，△c（C）=2mol/L，根据浓度变化量之比等于化学计量数之比计算；
（2）第Ⅱ阶段C是从0开始的，瞬间A、B浓度不变，因此可以确定第一次平衡后从体系中移出了C，即减少生成物浓度，平衡正向移动；
（3）第Ⅲ阶段的开始与第Ⅱ阶段的平衡各物质的量均相等，根据A、B的量减少，C的量增加可判断平衡是正向移动的，根据平衡开始时浓度确定此平衡移动不可能是由浓度的变化引起的，另外题目所给条件容器的体积不变，则改变压强也不可能，因此一定为温度的影响，此反应正向为放热反应，可以推测为降低温度，另外结合A的速率在三个阶段的情况，确定改变的条件一定为降低温度，根据勒夏特列原理，平衡的移动只能减弱改变，不能抵消改变，因此达到平衡后温度一定比第Ⅱ阶段平衡时的温度低；
（4）第三阶段平衡时，A的平衡物质的量为0.50mol/L，B的平衡物质的量为1.50mol，C的物质的量为1.00mol/L，根据平衡常数的计算公式建立平衡常数计算式；

解答 解：Ⅰ．（1）由图可知第Ⅰ阶段，平衡时△c（A）=2mol/L-1mol/L=1mol/L，△c（B）=6mol/L-3mol/L=3mol/L，△c（C）=2mol/L，浓度变化量之比等于化学计量数之比，故a：b：c=1mol/L：3mol/L：2mol/L=1：3：2，
故答案为：1：3：2；
（2）第Ⅱ阶段C是从0开始的，瞬间A、B浓度不变，因此可以确定第一次平衡后从体系中移出了C，即减少生成物浓度，平衡正向移动，
故答案为：平衡正向移动；从反应体系中移出产物C；
（3）第Ⅲ阶段的开始与第Ⅱ阶段的平衡各物质的量均相等，根据A、B的量减少，C的量增加可判断平衡是正向移动的，根据平衡开始时浓度确定此平衡移动不可能是由浓度的变化引起的，另外题目所给条件容器的体积不变，则改变压强也不可能，因此一定为温度的影响，此反应正向为放热反应，可以推测为降低温度，另外结合A的速率在三个阶段的情况，确定改变的条件一定为降低温度，根据勒夏特列原理，平衡的移动只能减弱改变，不能抵消改变，因此达到平衡后温度一定比第Ⅱ阶段平衡时的温度低，
故答案为：＞；此反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动；
（4）可逆反应A+3B?2C第三阶段达到平衡时A的平衡浓度为0.25mol/L，B的平衡浓度为0.75mol/L，C的平衡浓度为0.50mol/L，此时K=$\frac{（0.5mol/L）^{2}}{0.25mol/L×（0.75mol/L）^{3}}$，故答案为：$\frac{（0.5mol/L）^{2}}{0.25mol/L×（0.75mol/L）^{3}}$；

点评 本题考查化学反应速率与化学平衡图象、化学平衡有关计算、化学反应速率、化学平衡影响因素及化学反应与能量变化等，注意合理分析题中信息数据，题目难度中等．