题目内容
反应aA(g)+bB(g)
cC(g)(△H<0)在等容条件下进行.改变其他反应条件,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图1所示:回答问题:
(1)反应的化学方程式中,a:b:c为
(2)A的平均反应速率VⅠ(A)、VⅡ(A)、VⅢ(A)从大到小排列次序为
(3)B的平衡转化率αⅠ(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是
(4)由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是
(5)比较第Ⅱ阶段反应温度(T2)和第Ⅲ阶段反应温度(T3)的高低:T2
(6)达到第三次平衡后,将容器的体积扩大一倍,假定10min后达到新的平衡,请在下图2中用曲线表示第IV阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势如图2(曲线上必须标出A、B、C).

| 催化剂 |
(1)反应的化学方程式中,a:b:c为
1:3:2
1:3:2
;(2)A的平均反应速率VⅠ(A)、VⅡ(A)、VⅢ(A)从大到小排列次序为
vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A)
vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A)
;(3)B的平衡转化率αⅠ(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是
αⅢ(B)
αⅢ(B)
,其值是19.4%
19.4%
;(4)由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是
向正反应方向
向正反应方向
,采取的措施是从反应体系中移出产物C
从反应体系中移出产物C
;(5)比较第Ⅱ阶段反应温度(T2)和第Ⅲ阶段反应温度(T3)的高低:T2
>
>
T3(填“>”“<”“=”),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,平衡的移动只能减弱改变,不能抵消改变
此反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,平衡的移动只能减弱改变,不能抵消改变
;(6)达到第三次平衡后,将容器的体积扩大一倍,假定10min后达到新的平衡,请在下图2中用曲线表示第IV阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势如图2(曲线上必须标出A、B、C).
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)根据化学反应速率为单位时间浓度的变化值,可计算三个阶段用A表示的化学反应速率,据此判断;
(3)转化率是物质的减少量与初始量的比值,计算三个阶段B的转化率,据此解答;
(4)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;
(5)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;
(6)达到第三次平衡后,将容器的体积扩大一倍,改变条件的瞬间,各组分的浓度变为原来的二分之一,容器体积增大,压强降低平衡向体积增大的方向移动,但增大的物质的量浓度小于第三次平衡时浓度,同时注意各组分物质的量浓度变化量之比等于化学计量数之比,据此作图.
(2)根据化学反应速率为单位时间浓度的变化值,可计算三个阶段用A表示的化学反应速率,据此判断;
(3)转化率是物质的减少量与初始量的比值,计算三个阶段B的转化率,据此解答;
(4)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;
(5)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;
(6)达到第三次平衡后,将容器的体积扩大一倍,改变条件的瞬间,各组分的浓度变为原来的二分之一,容器体积增大,压强降低平衡向体积增大的方向移动,但增大的物质的量浓度小于第三次平衡时浓度,同时注意各组分物质的量浓度变化量之比等于化学计量数之比,据此作图.
解答:解:(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)vⅠ(A)=
=0.05mol/(L?min),vⅡ(A)=
=0.0253mol/(L?min),
vⅢ(A)=
=0.012mol/(L?min),
故A的平均反应速率vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A),故答案为:vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A);
(3)B的平衡转化率αⅠ(B)=
×100%=50%,αⅡ(B)=
×100%=38%,
αⅢ(B)=
×100%=19.4%,
故答案为:αⅢ(B);19.4%;
(4)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:向正反应方向,从反应体系中移出产物C;
(5)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,平衡的移动只能减弱改变,不能抵消改变;
(6)达到第三次平衡后,将容器的体积扩大一倍,改变条件的瞬间,各组分的浓度变为原来的二分之一,容器体积增大,压强降低平衡向逆反应方向移动,但增大的物质的量浓度小于第三次平衡时浓度,同时注意各组分物质的量浓度变化量之比等于化学计量数之比,A、B、C的浓度随时间变化的趋势如图:
,
故答案为:
.
(2)vⅠ(A)=
| 1mol/L |
| 20min |
| 1mol/L-0.62mol/L |
| 15min |
vⅢ(A)=
| 0.62mol/L-0.5mol/L |
| 10min |
故A的平均反应速率vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A),故答案为:vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A);
(3)B的平衡转化率αⅠ(B)=
| 3mol/L |
| 6mol/L |
| 3mol/L-1.86mol/L |
| 3mol/L |
αⅢ(B)=
| 1.86mol/L-1.5mol/L |
| 1.86mol/L |
故答案为:αⅢ(B);19.4%;
(4)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:向正反应方向,从反应体系中移出产物C;
(5)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,平衡的移动只能减弱改变,不能抵消改变;
(6)达到第三次平衡后,将容器的体积扩大一倍,改变条件的瞬间,各组分的浓度变为原来的二分之一,容器体积增大,压强降低平衡向逆反应方向移动,但增大的物质的量浓度小于第三次平衡时浓度,同时注意各组分物质的量浓度变化量之比等于化学计量数之比,A、B、C的浓度随时间变化的趋势如图:
故答案为:
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、化学平衡影响因素等,难度中等,(6)中作图为易错点,学生容易只考虑改变瞬间各物质的浓度,不注意平衡时各物质浓度的变化量.
练习册系列答案
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在一密闭容器中,反应aA(g)?bB(g)+cC(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,最终测得A的物质的量的浓度变为原来的50%,则( )
| A、平衡向正反应方向移动 | B、a>(b+c) | C、物质B的质量分数增大 | D、以上判断都错误 |