Question

某化学反应2A（g）

催化剂

B（g）+D（g）在三种不同条件下进行，B、D起始浓度为0，反应物A的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表：

实验 序号	温度	0	10	20	30	40	50	60
1	800℃	1.0	0.80	0.67	0.57	0.50	0.50	0.50
2	800℃	1.0	0.85	0.71	0.68	0.58	0.50	0.50
3	820℃	2.0	0.90	0.65	0.60	0.60	0.60	0.60

（1）下列事实可以作为判断该反应已达平衡的标志是

 

；
A．在恒温恒容的容器中，气体的密度不再变化；
B．在恒温恒压的容器中，物质A的体积分数不再变化；
C．在恒温恒压的容器中，物质A、B的浓度之比保持不变；
D．在绝热恒容的容器（与外界不发生能量交换）中，容器内压强不再变化；
（2）实验1中，10至20分钟时间内A的平均反应速率

 

；
（3）实验2中，隐含的反应条件可能是

 

；
（4）写出该反应的平衡常数表达式

 

，当温度升高时，该平衡向

 

（填“正”或“逆”）方向移动．
（5）如图为实验1时，物质D浓度随时间的变化曲线图，试在该图中添加820℃时（其他反应条件与实验1相同），物质D浓度随时间的变化曲线

 

．

Answer 1

考点：化学平衡状态的判断,反应速率的定量表示方法,化学平衡常数的含义,化学反应速率的影响因素,物质的量或浓度随时间的变化曲线

专题：化学平衡专题

分析：（1）此可逆反应的特点为：反应前后气体的体积不变，气体总质量不变．在恒温恒容的容器中进行时，气体总压强始终保持不变、气体的密度始终保持不变；在恒温恒压的容器中，气体的总体积保持不变；在绝热恒容的容器中进行时，温度变化，压强随之变化；
（2）从表中计算出A的浓度的变化值，代入速率公式计算；
（3）实验2与实验1相比达到平衡的速率减小，平衡相同，压强改变对平衡无影响；
（4）由实验2和实验3中浓度比较可以得出A的转化率增大的结论，以此判断平衡移动的方向；
（5）820℃与800℃相比，速率增大，平衡时间减小10分钟，平衡时D的浓度大，以此画图，斜率大，平衡早．

解答： 解：（1）A、在恒温恒容的容器中，气体的体积不变，气体的总质量不变，根据ρ=

m

V

可知密度不变，故A错误；
B、在恒温恒压的容器中，气体的总体积保持不变，A的体积分数不再变化说明A的物质的量保持不变，故B正确；
C、在恒温恒压的容器中，物质A、B的浓度之比保持不变，而A是反应物，B是生成物，说明A、B的浓度保持不变，故C正确；
D、在绝热恒容的容器中进行时，温度变化，压强随之变化，当压强不再变化时，说明达到了化学平衡，故D正确；
故答案为：BCD；
（2）10至20分钟内A的浓度变化为0.80mol/L-0.67mol/L=0.13mol/L，v（A）=

△c(A)

△t

=

0.13mol/L

10min

=0.013mol/（L?min），故答案为：0.013mol/（L?min）；
（3）实验2与实验1相比达到平衡的速率减小，化学平衡相同，对于此反应而言，压强改变对平衡无影响，减小压强可以减小化学反应速率，不使用催化剂可以减小化学反应速率，因此隐含的条件是减小压强或未使用催化剂，
故答案为：减小压强或未使用催化剂；
（4）K=

c(B)?c(D)

c2(A)

，实验2中800℃条件下，A的平衡转化率=

1.0mol/L-0.5mol/L

1.0mol/L

×100%=50%，实验3中820℃条件下，A的平衡转化率=

2.0mol/L-0.6mol/L

2.0mol/L

×100%=70%，说明升高温度A的转化率增大，因此平衡正向移动，
故答案为：K=

c(B)?c(D)

c2(A)

；正；
（5）820℃与800℃相比，速率增大，平衡时间减小10分钟，平衡时D的浓度大，作图为：，
故答案为：．

点评：本题考查平衡状态的判定、化学平衡影响因素、化学平衡常数表达式，难点在于由表中数据的准确的判断出化学平衡移动的方向，整体难度较大．