Question

3．一定温度下，在一容积不变的容器中，发生化学反应aA（g）+bB（g）═cC（g），采用不同比例的A，B作为起始物，测量反应达平衡时A和B的转化率，得到如图图象：
（1）图象中X表示B的转化率；
（2）向容积为2L的密闭容器中充入2mol A和2mol B，4min后反应达平衡，测得A的转化率为60%，则B的转化率为20%，若C的反应速率为0.1mol•L^-1•min^-1，则a，b，c的值分别为3，1，2；
（3）已知给容器加热时，气体的平均摩尔质量减小，则正反应为放热反应（填“放热”或“吸热”）

Answer 1

分析 （1）随$\frac{n（A）}{n（B）}$增大，可以看作B为定量，增大A的物质的量，则A的转化率减小，B的转化率增大；
（2）由图可知，当$\frac{n（A）}{n（B）}$=3时A、B的转化率相等，则a：b=3：1，根据A的转化率计算参加反应的A的物质的量，再根据化学计量数之比计算参加反应B的物质的量，可计算B的转化率；计算生成C的物质的量，物质的量之比等于化学计量数之比；
（3）已知给容器加热时，气体的平均摩尔质量减小，说明反应逆反应方向移动，逆反应是吸热，所以正反应为放热反应．

解答 解：（1）随$\frac{n（A）}{n（B）}$增大，可以看作B为定量，增大A的物质的量，则A的转化率减小，B的转化率增大，由图可知，X表示B的转化率，Y表示A的转化率，
故答案为：B；
（2）由图可知，当$\frac{n（A）}{n（B）}$=3时A、B的转化率相等，则a：b=3：1，参加反应的A的物质的量为2mol×60%=1.2mol，则参加反应B的物质的量为1.2mol×$\frac{1}{3}$=0.4mol，故B的转化率为$\frac{0.4mol}{2mol}$×100%=20%；
生成C的物质的量为0.1mol•L^-1•min^-1×4min×2L=0.8mol，物质的量之比等于化学计量数之比，则a：b：c=1.2mol：0.4mol：0.8mol=3：1：2，
故答案为：20%；3，1，2；
（3）已知给容器加热时，气体的平均摩尔质量减小，说明反应逆反应方向移动，逆反应是吸热，所以正反应为放热反应，故答案为：放热．

点评 本题考查化学平衡计算，图中关键是根据图中转化率相等确定a与b的关系，学生要学会物质的量之比等于化学计量数之比，难度中等．