Question

13．向某密闭容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量的B三种气体．一定条件下发生反应，各物质的浓度随时间变化如甲图所示[t₀～t₁阶段的c（B）变化未画出]．乙图为t₂时刻后改变条件平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种反应条件且互不相同，t₃时刻为使用催化剂．下列说法中正确的是（　　）

• A． 若t₁=15 s，用A的浓度变化表示t₀～t₁阶段的平均反应速率为0.004 mol•L^-1•s^-1
• B． t₄～t₅阶段改变的条件一定为减小压强
• C． 该容器的容积为2 L，B的起始物质的量为0.02 mol
• D． t₅～t₆阶段，容器内A的物质的量减少了0.06 mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为a kJ，该反应的热化学方程式3A（g）?B（g）+2C（g）△H=-50a kJ•mol^-1

Answer 1

分析 t₁时△c（A）=0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L，△c（C）=0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L，反应中A与C的计量数之比为0.09：0.06=3：2，t₃～t₄阶段与t₄～t₅阶段正逆反应速率都相等，而t₃～t₄阶段为使用催化剂，则t₄～t₅阶段应为减小压强，则该反应中气体的化学计量数之和前后相等，则反应方程式为：3A（g）?B（g）+2C（g），t₅时反应速率均增大，且平衡发生移动，应是升高温度，t₁时是改变物质的浓度，而t₅～t₆阶段容器内A的物质的量减少了0.06 mol，说明升高温度平衡正向移动，正反应为吸热反应．
A．根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（A）；
B．由上述分析可知，t₄～t₅阶段改变的条件一定为减小压强；
C．由方程式可知△c（B）=$\frac{1}{3}$△c（A），进而计算B的起始浓度，根据A的起始浓度、起始物质的量计算容器体积，再根据n=cV计算B的起始物质的量；
D．由上述分析可知，正反应为吸热反应，注明物质的聚集状态与反应热书写热化学方程式．

解答 解：t₁时△c（A）=0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L，△c（C）=0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L，反应中A与C的计量数之比为0.09：0.06=3：2，t₃～t₄阶段与t₄～t₅阶段正逆反应速率都相等，而t₃～t₄阶段为使用催化剂，则t₄～t₅阶段应为减小压强，则该反应中气体的化学计量数之和前后相等，则反应方程式为：3A（g）?B（g）+2C（g），t₅时反应速率均增大，且平衡发生移动，应是升高温度，t₁时是改变物质的浓度，而t₅～t₆阶段容器内A的物质的量减少了0.06 mol，说明升高温度平衡正向移动，正反应为吸热反应．
A．t₀～t₁阶段△c（A）=0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L，若t₁=15 s，则t₀～t₁阶段v（A）=$\frac{0.09mol/L}{15s}$=0.006 mol•L^-1•s^-1，故A错误；
B．由上述分析可知，t₄～t₅阶段改变的条件一定为减小压强，故B正确；
C．由方程式可知△c（B）=$\frac{1}{3}$△c（A）=0.03mol/L，B的起始浓度为（0.05-0.03）mol/L=0.02mol/L，容器的体积为$\frac{0.3mol}{0.15mol/L}$=2L，所以起始时B的物质的量为0.02mol/L×2L=0.04mol，故C错误；
D．正反应为吸热反应，0.06 molA反应吸收热量为a kJ，则3mol反应吸收热量为50akJ，故热化学方程式为：3A（g）?B（g）+2C（g）△H=+50a kJ•mol^-1，故D错误，
故选：B．

点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、速率-时间图象等，关键是分析各阶段改变条件，是对学生综合能力的考查，难度中等．