题目内容

(10分) 向容积为2L的密闭容器中加入2 mol A、0.6 mol C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如图1所示。图2为t2时刻后改变反应条件,平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种不同的条件。

已知t3-t4阶段为使用催化剂;图1中t0-t1阶段c(B)未画出。

(1) 若t1=15 min,则t0-t1阶段以C浓度变化表示的反应速率为v(C)=                。

(2) t4-t5阶段改变的条件为              ,B的起始物质的量为            。各阶段平衡时对应的平衡常数如下表所示:

t1~t2

t2~t3

t3~t4

t4~t5

t5~t6

K1

K2

K3

K4

K5

 

则K1、K2、K3、K4、K5之间的关系为                             (用“>”“<”或“=”连接)。

(3) 在相同条件下,若起始时容器中加入a mol A、b mol B和c mol C,达到平衡时体系中各物质的量与t1时刻相等,a、b、c要满足的条件为                                。

 

【答案】

(1) 0.02 mol·L-1·min-1       (2) 减小压强 1.0 mol K1=K2=K3=K4<K5

(3) a+2c/3=2.4且b+c/3=1.2

【解析】

试题分析:(1)v(C)=

(2)根据图示可知t4-t5平衡不移动,但是速率降低,所以改变的条件为减小压强。因此该反应的方程式为2A(g)+B(g)=3C(g),反应前后气体的物质的量不变,因此B起始的物质的量为1mol。四个阶段都各改变一种不同的条件,根据图2可以判断t2~t3改变浓度,t3~t4使用催化剂,t4~t5改变压强,t5~t6改变温度,根据速率的变化,以及平衡移动的方向,可知该反应是吸热反应,平衡常数是温度的函数,所以K1=K2=K3=K4<K5。

(3)若起始时容器中加入a mol A、b mol B和c mol C,达到平衡时体系中各物质的量与t1时刻相等,所以将C转化为A和B,与起始时加入的物质的量相同即可。起始时将C转化为A和B,A为2.4mol,B为1.2mol则a+2c/3=2.4且b+c/3=1.2。

考点:影响化学平衡的条件

点评:本题综合性强,难度较大,要认真分析条件才可以准确作答,锻炼学生的思维能力。

 

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