Question

在一个容积为2L的密闭容器中加入0.8mol的A₂气体和0.6molB₂气体，一定条件下发生如下反应：
A₂（g）+B₂（g）?2AB（g）△H＜0，反应中各物质的浓度随时间的变化情况如图所示．
（1）该反应的化学平衡常数表达方式为：K_c=

c2(AB)

c(A2)．c(B2)

．
（2）该反应进行到第3min时达到平衡，此时AB的浓度为0.5mol?L^-1，则用AB表示的平均反应速率为

1

6

mol?L^-1?min^-1

，图中对应的a的数值为

0.15

．
（3）在相同条件下，若开始时向此容器中加入的A₂、B₂和AB的物质的量分别为a mol、b mol和c mol，要使达到平衡时各物质的体积分数不变，则a、b、c应满足的关系为

(a+

c

2

)：(b+

c

2

)=4：3

．
（4）上述反应达到平衡后，第4min时，若把容器的体积快速扩大一倍，请在上图中画出第4min到第5min时AB浓度的变化．

Answer 1

分析：（1）化学平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比；
（2）根据v=

△c

△t

计算反应速率，根据AB的浓度变化计算A₂的浓度变化，从而得出a值；
（3）相同条件下，按化学计量数转化到左边，满足n（A₂）：n（B₂）=4：3即可；
（4）上述反应达到平衡后，第4min时，若把容器的体积快速扩大一倍，AB的浓度变为原来的一半，该反应反应前后气体体积不变，压强只改变反应速率，不改变平衡移动，据此画出图象．

解答：解：（1）化学平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，所以K=

c2(AB)

c(A2)．c(B2)

，
故答案为：

c2(AB)

c(A2)．c(B2)

；
（2）v=

△c

△t

=

0.5

3

mol/(L．min)=

1

6

mol?L^-1?min^-1，当AB的浓度改变0.5 mol?L^-1，根据方程式知，A₂的浓度改变为0.25mol?L^-1，所以a=（0.4-0.25）mol?L^-1=0.15mol?L^-1，
故答案为：

1

6

mol?L^-1?min^-1，0.15；
（3）相同条件下，按化学计量数转化到左边，满足n（A₂）：n（B₂）=4：3即可，将AB完全转化为A₂、B₂时，生成A₂、B₂的物质的量都是

c

2

mol，即（a+

c

2

）：（b+

c

2

）=4：3，
故答案为：(a+

c

2

)：(b+

c

2

)=4：3；
（4）上述反应达到平衡后，第4min时，若把容器的体积快速扩大一倍，AB的浓度变为原来的一半，该反应的反应前后气体体积不变，压强只改变反应速率，不改变平衡移动，导致AB的浓度不变，所以其图象为：
，
故答案为：．

点评：本题考查化学反应速率、化学平衡的有关计算、等效平衡等，难度中等，（3）中注意对等效平衡规律的理解，注意该反应特点．