Question

T₁℃時，向一體積不變的密閉容器中加入1mol A、2mol B和0.5mol C三種氣體發生反應，各物質濃度隨時間變化如圖一所示，其中c（C）的變化未畫出來，但t₁時刻c（C）=c（D）；圖二為t₂時刻后改變反應條件，A的轉化率與溫度、壓強的關系

（1）t₁=5min，則t₀～t₁階段以C的濃度變化表示反應速率為v（C）=

0.01mol?L^-1?min^-1

，該反應的化學方程式為

A（g）+B（g）?C（g）+2D（g）

（2）根據圖二分析，溫度升高，該反應的平衡常數將

增大

（填“增大”“減小”或“不變”），壓強P₁

＜

P₂ （填“＞”“＜”或“=”）
（3）若上述反應在T₁℃、恒壓下進行，A的轉化率會

減小

（填“增大”“減小”或“不變”）
（4）在相同條件下（T₁℃時，體積不變的密閉容器中），若起始時容器中加入2molD、

1

 molB和

1.5

molC，才能達到t₁時刻同樣的平衡．

Answer 1

分析：（1）根據圖一中t₀時A的濃度為0.1mol/L可知容器的容積為10L，根據c=

n

V

計算出反應開始前C的濃度，再計算出t₀～t₁階段以C的濃度變化表示反應速率為v（C）；再根據達到平衡時A、B、C、D的濃度變化計算出各物質的化學計量數，并寫出反應的方程式；
（2）根據溫度升高A的轉化率增大，反應物濃度減小，生成物濃度增大判斷平衡常數變化；根據在相同溫度下壓強對A的轉化率的影響及反應方程式判斷壓強大小；
（3）根據反應A（g）+B（g）?C（g）+2D（g）為體積減小的反應，達到平衡時物質的量減小，壓強減小，恒壓下相當于增大了壓強，平衡向著逆向移動；
（4）根據等效平衡進行分析起始時容器中加入2molD需要其它各組分的濃度．

解答：解：（1）圖一中t₀時A的濃度為0.1mol/L，則容器的容積為：V=

n

c(A)

=

1mol

0.1mol/L

=10L，反應開始前C的濃度為：c（C）=

0.5mol

10L

=0.05mol/L，t₁=5min，則t₀～t₁階段以C的濃度變化表示反應速率為v（C）=

△c

△t

=

0.1nol/L-0.05mol/L

5min

=0.01mol?L^-1?min^-1；
各物質的濃度之比等于反應中的化學計量數之比，△c（A）：△c（B）：△c（C）：△c（D）=（0.1-0.05）mol．L^-1：（0.2-0.15）mol．L^-1：（0.1-0.05）mol．L^-1：（0.1）mol．L^-1=1：1：1：2，該反應的化學方程式為：A（g）+B（g）?C（g）+2D（g），
故答案為：0.01mol?L^-1?min^-1；A（g）+B（g）?C（g）+2D（g）；
（2）溫度升高，A的轉化率增大，反應物濃度減小，生成物的濃度增大，所以平衡常數增大；在相同的溫度下，A的轉化率P₁＞P₂，反應A（g）+B（g）?C（g）+2D（g）中，壓強增大，平衡向著逆向移動，即壓強越大，A的轉化率越低，所以P₁＜P₂，
故答案為：增大；＜；
（3）原先的反應中，反應體系的總物質的量減小，壓強會減小；該反應的正反應為體積增大的反應，若是恒壓下反應，平衡向著逆向移動，A的轉化率會減小，
故答案為：減小；
（4）根據等效平衡，將各組分的量按照化學計量數轉化成原先的各組分的物質的量，只要物質的量相等，就是等效平衡；原先D的物質的量為0，所以將D按照計算量完全轉化成反應物，會生成1molA、1molB，同時消耗1molC，原反應中有1molA、2molB和0.5molC，所以此時還需要加入（1-1）mol=0molA、（2-1）mol=1molB和（0.5+1）mol=1.5molC，
故答案為：1；1.5．

點評：本題考查了轉化率隨溫度、壓強的變化曲線，試題綜合性強，難度較大，有利于培養學生的邏輯思維能力和發散思維能力及靈活應用所學知識的能力，能夠提高學生的應試能力和學習效率．