Question

向一定体积的密闭容器中加入2molA、0.6molC和一定量的B三种气体．一定条件下发生反应，各物质的量浓度随时间变化如图（Ⅰ）所示，其中t₀～t₁阶段c（B）未画出．图（Ⅱ）为t₂时刻后改变反应条件，化学反应速率随时间变化的情况，四个阶段改变的条件均不相同，每个阶段只改变浓度、压强、温度、催化剂中的一个条件，其中t₃～t₄阶段为使用催化剂．

请回答下列问题：
（1）若t₁=15min，则t₀～t₁阶段以C物质的浓度变化表示的反应速率为

 

mol?L^-1?min^-1．
（2）t₄～t₅阶段改变的条件为

 

，B的起始物质的量浓度为

 

mol?L^-1．
（3）t₅～t₆阶段保持容器内温度不变，若A的物质的量共变化了0.01mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为a kJ，写出此温度下该反应的热化学方程式

 

．

Answer 1

考点：物质的量或浓度随时间的变化曲线,化学反应速率与化学平衡图象的综合应用

专题：化学平衡专题

分析：（1）根据v=

△c

△t

计算t₀～t₁阶段以C物质的浓度变化表示的反应速率；
（2）t₄～t₅阶段正逆反应速率减小且相等，如是降低温度，平衡移动发生移动，则正逆反应速率不相等，所以是减小了压强；根据A、C浓度的变化判断二者计量数关系，根据t₄～t₅阶段判断化学方程式，然后根据化学方程式计算；
（3）根据t₅～t₆阶段正逆反应速率变化可知，t₅时升高了温度，正反应速率大于逆反应速率，所以该反应为吸热反应；然后根据题中数据计算出焓变，再依据热化学方程式的书写方法写出此温度下该反应的热化学方程式．

解答： 解：（1）若t₁=15min，生成物C在t₀～t₁时间段的平均反应速率为：v=

△c

△t

=

0.6mol/L-0.3mol/L

15min

=0.02mol?L^-1?s^-1，
故答案为：0.02；
（2）t₄～t₅阶段改变条件后，正逆反应速率都减小且相等，所以不可能是降低温度，应该为减小压强；反应中A的浓度变化为：1mol/L-0.8mol/L=0.2mol/L，C的浓度变化为：0.6mol/L-0.3mol/L=0.3mol/L，反应中A与C的化学计量数之比为0.2：0.3=2：3，根据t₄～t₅阶段改变压强平衡不移动可知，该反应的方程式为：2A（g）+B（g）?3C（g）；由方程式可知反应过程中消耗的B的物质的量为：（1mol/L-0.8mol/L）×

1

2

=0.1mol/L，所以B的起始浓度为：0.4mol/L+0.1mol/L=0.5mol/L，
故答案为：减小压强； 0.5；
（3）该反应是体积不变的反应，而t₅～t₆阶段正逆反应速率都增大，说明是升高了温度；升高温度后正反应速率大于逆反应速率，说明该反应为吸热反应；A的物质的量共变化了0.01mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为akJ，所以2molA反应热量变化为200aKJ，所以反应的热化学方程式为：2A（g）+B（g）?3C（g）△H=+200aKJ/mol，
故答案为：2A（g）+B（g）?3C（g）△H=+200aKJ/mol．

点评：本题考查了化学反应平衡影响因素的分析判断、热化学方程式的书写，难度中等，解题关键是明确影响化学反应速率、化学平衡的因素，（3）为易错点，注意根据图象判断该反应为吸热反应．