Question

9．在容积为2L的密闭容器内，T℃时发生反应：mA（g）+nB（g）?pD（g）+qE（s）△H＜0（m、n、p、q为最简比例的整数）反应过程如图所示：
（1）反应开始至达到平衡时，用D表示该反应速率为0.1 mol/（L•min）．
（2）该反应的化学平衡常数K的数值为1.69（保留至两位小数）．
（3）下列措施能增大B的转化率的是ACD．
A．再加入2mol A和1mol B
B．保持体积不变通入1mol B
C．移出部分物质D
D．再加入2mol A、1mol B和0.6mol Dw!
（4）在T℃时，相同容器中，若开始时加入0.2mol A、0.8mol B、0.9mol D、0.5mol E反应，达到平衡后，A的浓度小于0.2mol/L（填“大于”“小于”或“等于”），理由是温度不变，平衡常数不变，若加入0.8 mol A、1.0 mol B，平衡浓度则与图中A浓度相同，题中投入量相当于加入0.8 mol A、1.0 mol B后再加入0.1 mol B，平衡正向移动．

Answer 1

分析 （1）根据图中D的物质的量的变化求出浓度变化，再根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（D）；
（2）物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，求出方程式的计量数，然后求出平衡时各物质的浓度，再求出平衡常数；
（3）A．增大A的浓度，提高B的转化率；
B．增大B的浓度，A的转化率变大，B的转化率减小；
C．移出部分物质D，减小生成物浓度，平衡正向移动；
D．全部转化为A和B，进行判断；
（4）结合等效平衡思想，把生成物转化为反应物与原来平衡相比较，然后判断平衡时A的浓度．

解答 解：（1）由图1可知，在3min时反应达平衡，D的物质的量的变化为0.6mol，则D的浓度变化量为0.3mol/L，v（D）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.3mol/L}{3min}$=0.1mol/（L•min），
故答案为：0.1mol/（L•min）；
（2）物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，所以（0.8-0.4）mol：（1.0-0.8）mol：0.6mol：0.2mol=m：n：p：q，即
m：n：p：q=2：1：3：1，所以方程式为2A（g）+B（g）?3D（g）+E（s），平衡时c（A）=$\frac{0.4mol}{2L}$=0.2mol/L，c（B）=$\frac{0.8mol}{2L}$=0.4mol/L，c（D）=$\frac{0.6mol}{2L}$=0.3mol/L，所以平衡常数k=$\frac{{c}^{3}（D）}{{c}^{2}（A）×c（B）}$=$\frac{0．{3}^{3}}{0．{2}^{2}×0.4}$=1.69，
故答案为：1.69；
（3）A．原投料比为：n（A）：n（B）=0.8：1=4：5，先投入比为：n（A）：n（B）=2：1，相当于增大了A的浓度，B的转化率增大，故A正确；
B．保持体积不变通入1molB，增大B的浓度，A的转化率变大，B的转化率减小，故B错误；
C．移出部分物质D，减小生成物浓度，平衡正向移动，B的转化率增大，故C正确；
D．再投入2molA、1molB和0.6molD，全部转化为A和B，则n（A）=2+0.6×$\frac{2}{3}$=2.4mol，n（B）=1+0.6×$\frac{1}{3}$=1.2，n（A）：n（B）=2.4：1.2=2：1，相当于增大了A的浓度，B的转化率增大，故D正确，
故答案为：ACD；
（4）相同条件下，开始加入0.2molA、0.8molB、0.9molD和0.5molE，按化学计量数转化到左边，可以等效为开始加入0.8molA、1.1molB，A的浓度与原平衡相同，B的浓度比原平衡大，平衡向正反应移动，所以平衡时A的浓度小于原平衡时浓度，即c（A）＜0.2mol/L，
故答案为：小于；温度不变，平衡常数不变，若加入0.8 mol A、1.0 mol B，平衡浓度则与图中A浓度相同，题中投入量相当于加入0.8 mol A、1.0 mol B后再加入0.1 mol B，平衡正向移动．

点评 本题以物质的量随时间变化图象为载体，考查学生读图提取信息的能力、分析问题解决问题的能量以及计算能力，侧重于化学平衡有关知识的综合考查，题目难度中等．