题目内容

在25℃时,2L的密闭容器中A、B、C三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:
物     质ABC
初始浓度/mol?L-11.02.00
2min时,平衡浓度/mol?L-10.40.21.2
请填写下列空白:
(1)该反应方程式可表示为:
 
;反应达平衡时,A的转化率为
 
.
(2)从反应开始到达化学平衡,生成A的平均反应速率为
 
;25℃时,反应的化学平衡常数K值为
 
.
(3)若已知该反应为放热反应,如图表示由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况:a b过程中改变的条件可能是
 
;b c过程中改变的条件可能是
 
.
(4)如果上述反应起始是按“1molA+3molB”充入,达平衡时C的浓度为amol/L;维持容器体积和温度不变,按下列方法改变起始物质的量,达到平衡时C的浓度仍为amol/L的是
 
(填序号):
①2mol A+6mol B    ②2mol C    ③4mol C    ④0.5mol A+1.5mol B+1mol C.
考点:化学平衡的计算,化学平衡的影响因素,等效平衡
专题:化学平衡专题
分析:(1)依据图标数据分析计算,物质反应的物质的量之比等于化学方程式计量数之比;转化率=
消耗量
起始量
×100%;
(2)计算平衡反应速率v=
△c
△t
,平衡常数=
生成物平衡浓度幂次方乘积
反应物平衡浓度幂次方乘积
;
(3)利用影响化学反应速率及化学平衡的因素来分析;根据正逆反应速率的变化结合、催化剂、温度、压强对反应速率和化学平衡的影响判断;
(4)依据反应特征结合等效平衡分析,“等量等效”的方法分析选项.
解答: 解:(1)依据图表数据ABC的反应浓度分别为:A为1.0mol/L-0.4mol/L=0.6mol/L,B变化的浓度=2.0mol/L-0.2mol/L=1.8mol/L,C的变化浓度=1.2mol/L,反应之比等于化学方程式计量数之比,n(A):n(B):n(C)=0.6:1.8:1.2=1:3:2,反应的化学方程式为A+3B?2C,
                 A+3B?2C
起始量(mol/L) 1.0 2.0 0
变化量(mol/L) 0.6 1.8 1.2
平衡量(mol/L) 0.4 0.2 1.2
平衡后A的转化率=
0.6mol/L
1.0mol/L
×100%=60%,
故答案为:A+3B?2C;60%;
(2)从反应开始到达化学平衡,消耗A的平均反应速率=
0.6mol/L
2min
=0.3mol/(L﹒min),平衡常数K=
1.22
0.4×0.23
=450,
故答案为:0.3mol/(L﹒min);450;
(3)a时正逆反应速率都增大,可能为增大压强或者升高温度或使用催化剂,且逆反应速率等于正反应速率,平衡不移动,若最大压强平衡正向移动,弱升高温度,平衡向着逆向移动,所以使用催化剂平衡不移动满足条件;
b时逆反应速率不变,正反应速率增大,逐渐达到平衡状态,故改变的体积为增加反应物A或B的浓度,
故答案为:加入催化剂;增加A或B;           
(4)如果上述反应起始是按“1molA+3molB”充入,达平衡时C的浓度为amol/L;维持容器体积和温度不变,按下列方法改变起始物质的量,达到平衡时C的浓度仍为amol/L,说明反应达到平衡状态相同,反应前后气体物质的量发生变化,所以等量等效,则
①A+3B?2C
  1 3 0
  2 6 0
加入2molA,6molB相当于增大压强平衡正向进行,平衡后C的浓度大于2amol/L,故①错误;
②A+3B?2C
  1 3 0
  0 0 2
极值转化加入2molC相当于加入1molA,3molB,达到相同的平衡状态,平衡后C的浓度为amol/L,故②正确;
③A+3B?2C
  1 3 0
  0 0 4
加入4mol相当于加入2molA,6molB,平衡后C的浓度大于2amol/L,故③错误;
④A+3B=2C
  1 3 0
 0.5 1.5 1
  1 3 0
极值转化相当于起始量加入1molA和3molB,平衡后C的浓度为amol/L,故④正确;
故答案为:②④.
点评:本题考查了化学平衡的计算应用,等效平衡的分析判断,主要是平衡常数、反应速率、平衡浓度的计算应用,掌握基础是关键,题目难度中等.
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