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1.已知某放热热反应在1L的密闭容器中进行反应.保持容器体积不变,改变其他反应条件,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各气体物质浓度随时间变化的曲线如图所示:
回答问题:
(1)写出该反应的化学方程式A(g)+3B(g) $\stackrel{催化剂}{?}$ 2C(g);
(2)A的平均反应速率v(A)、v(A)、v(A)从小到大排列次序为v(A)<v(A)<v(A);
(3)由第二次平衡到第三次平衡,平衡移动的方向是(填“正向移动”“逆向移动”“不移动”),改变的条件是平衡正向移动;降低温度或移出了C;
(4)在Ⅰ阶段20min时,若在恒温恒压条件下再向该体系中通入3mol A,1mol B,2molC,则化学平衡逆向移动(填“正向移动”“逆向移动”“不移动”或“无法确定”).

分析 (1)由图可知第Ⅰ阶段,平衡时△c(A)=2mol/L-1mol/L=1mol/L,△c(B)=6mol/L-3mol/L=3mol/L,△c(C)=2mol/L,根据浓度变化量之比等于化学计量数之比计算;
(2)根据化学反应速率为单位时间浓度的变化值,可计算三个阶段用A表示的化学反应速率,据此判断;
(3)第Ⅱ阶段C是从0开始的,瞬间A、B浓度不变,因此可以确定第一次平衡后从体系中移出了C,即减少生成物浓度,平衡正向移动;
(4)计算反应在该温度下平衡常数,若在恒温恒压条件下再向该体系中通入3mol A,1mol B,2molC,计算此时的浓度商和平衡常数比较判断反应进行的方向.

解答 解:(1)由图可知第Ⅰ阶段,平衡时△c(A)=2mol/L-1mol/L=1mol/L,△c(B)=6mol/L-3mol/L=3mol/L,△c(C)=2mol/L,浓度变化量之比等于化学计量数之比,故a:b:c=1mol/L:3mol/L:2mol/L=1:3:2,化学方程式为:A(g)+3B(g) $\stackrel{催化剂}{?}$ 2C(g),
故答案为:A(g)+3B(g) $\stackrel{催化剂}{?}$ 2C(g);
(2)v(A)=$\frac{1mol/L}{20min}$=0.05mol/(L•min),v(A)=$\frac{1mol/L-0.62mol/L}{15min}$=0.0253mol/(L•min),
v(A)=$\frac{0.62mol/L-0.5mol/L}{10min}$=0.012mol/(L•min),
故A的平均反应速率v(A)<v(A)<v(A),
故答案为:v(A)<v(A)<v(A);
(3)第Ⅱ阶段C是从0开始的,瞬间A、B浓度不变,因此可以确定第一次平衡后从体系中移出了C,即减少生成物浓度,平衡正向移动,反应为放热反应,降低温度平衡正向进行,
故答案为:平衡正向移动;降低温度或移出了C;
(4)该温度下化学平衡常数K=$\frac{{2}^{2}}{{3}^{3}×1}$=$\frac{4}{27}$,恒压条件下通入3mol A,1mol B,2 molC,体积增大到原来2倍,Qc=$\frac{(\frac{2+2}{2})^{2}}{(\frac{1+3}{2})×(\frac{3+1}{2})^{3}}$=$\frac{4}{16}$,所以平衡逆向移动,
故答案为:逆向移动.

点评 本题考查了化学平衡的影响因素、反应速率计算、平衡常数计算,主要是图象的变化分析判断,掌握基础是解题关键,题目难度中等.

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