Question

某反应2A（g）?2B（g）+C（g）（吸热反应）在2L密闭容器中的三种不同条件下进行，B、C的起始浓度为0，A的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如图所示
（1）在实验①、②中有一个使用了催化剂，根据图中的数据判断可知实验

 

（填 序号）使用了催化剂．
（2）实验①、③的反应条件中只有温度不同，则③的反应T

 

500K （填“＜”或“＞”）．
（3）从开始到6min时，实验③中B物质的平均反应速率为

 

，则此时C的浓度为

 

，A的转化率为

 

（保留到小数点后两位）．
（4）在一定条件下，对于恒容密闭容器中进行的反应2A（g）?2B（g）+C（g），下列说法中能够说明反应达到平衡状态的是

 

（填序号）．
A．反应容器内的气体A、B、C物质的量的浓度之比为2：2：1
B．反应容器内的压强不再随时间的变化而变化
C．此时单位时间内每消耗2mol A，同时有1mol C生成
D．混合体系的密度不再随时间的变化而变化．

Answer 1

考点：物质的量或浓度随时间的变化曲线,化学平衡状态的判断

专题：化学平衡专题

分析：（1）根据达到平衡所用时间来判断，加催化剂反应速率加快；
（2）根据达到平衡所用时间来判断；
（3）实验③中，从开始到平衡状态A的物质的量变化为4.5mol-1.5mol=3mol，再根据v（A）=

△c

△t

计算，再根据计量数关系求出v（B）；根据消耗的A的浓度求出C的浓度；根据转化率的公式计算；
（4）化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，且不等于0，各物质的浓度不再发生变化，由此衍生的一些物理量不发生变化，以此进行判断．

解答： 解：（1）由图可知，实验②到达平衡所用时间比实验①短，说明实验②条件下反应速率快，加催化剂反应速率加快，则实验②使用了催化剂；
故答案为：②；
（2）由图可知，实验③到达平衡所用时间比实验①短，说明实验③条件下反应速率快，升高温度加快反应速率，所以实验③时的温度T＞500K；
故答案为：＞；
（3）实验③中，从开始到平衡状态A的浓度变化为4.5mol-1.5mol=3mol，则△c（A）=

△n

V

=

3mol

2L

=1.5mol/L，v（A）=

△c

△t

=

1.5mol/L

6min

=0.25mol/（L?min），则v（B）=0.25mol/（L?min）；反应生成C的浓度为c（C）=

1

2

△c（A）=0.75mol/L；A的转化率为

3mol

4.5mol

×100%=66.67%；
故答案为：0.25mol/（L?min）；0.75mol/L；66.67%；
（4）化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，且不等于0，各物质的浓度不再发生变化，由此衍生的一些物理量不发生变化，
A．反应达到化学平衡状态时，反应容器内的气体A、B、C物质的量的浓度保持不变，但是浓度之比不能确定，不一定是2﹕2﹕1，故A错误；
B．反应后气体的物质的量增大，则压强增大，所以反应容器内的压强不再随时间的变化而变化时，反应达到平衡状态，故B正确；
C．单位时间内每消耗2mol A，同时有1mol C生成，都表示正速率，不能说明反应到达平衡状态，故C错误；
D．容器的体积不变即气体的体积不变，气体的质量守恒，则混合体系的密度始终不变，所以密度不再随时间的变化而变化，不能说明反应到达平衡状态，故D错误；
故答案为：B．

点评：本题考查反应速率计算、外界条件对平衡的影响、化学平衡图象等，题目难度中等，注意分析图象中曲线的拐点所代表的含义是解决本题的关键．