Question

将等物质的量的A，B混合于2L的密闭容器中，发生反应：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)    ΔH<0经5min后达到平衡，平衡时测得D的浓度为0.5mol/L，C(A)：C(B)=1：2，C的平均反应速率为0.05mol/(L·min)
(l)x的值为_______________;
(2)A的平衡浓度____________;
(3)若恒温恒容，则容器中平衡时的压强与起始时的压强比___________;
(4)下图是某一时间段中该反应速率与反应进程的曲线关系图，回答下列问题：

①处于平衡状态的时间段是____________。
②、、时刻体系中分别是什么条件发生了变化？
___________、_____________ 、_____________（填A-E）
A．升温     B．降温     C．加催化剂     D．加压    E．减压
③下列各时间段时，A的体积分数最高的是____
A.        B．        C．        D．

Answer 1

（1）1 （2）0.5mol/L （3）9:10  （4）①t₀—t₁   t₂—t₃   t₃—t₄ t₅ --t₆②A、C 、E ③D

解析试题分析：（1）V(C)=ΔC/Δt所以ΔC=" V(C)×Δt=0.05mol/(L·min)" ×5min="0.25" mol/L。在反应中C(C):C(D)=X:2  0.25: 0.5= X:2，所以X=1.（2）ΔC（A）:ΔC(D)=3:2  ΔC（A）: 0.5=3:2.  ΔC（A）=0.75。假设开始时加入的A、B的物质的量为2m,则起始时A、B的物质的量浓度为m mol/L.根据反应变化的A 浓度为0.75 mol/L和反应方程式中A、B的系数关系可知反应变化的B浓度为0.25 mol/L。所以平衡浓度C(A)="(m-0.75)" mol/L ,C(B)=" (m-0.25)" mol/L. 因为C(A): C(B)=1:2所以(m-0.75) :(m-0.25) =1:2,解得m="1.25." 所以A的平衡浓度为：C(A)="(m-0.75)" mol/L="(1." 25-0.75) mol/L="0." 5mol/L。（3）开始时A、B气体的物质的量为2.5 mol,气体的总物质的量为5 mol。平衡时各种气体的物质的量为n(A)=" 0." 5mol/L×2L="1mol;" n (B)=" (m-0.25)" mol/L×2L=" (1.25-0.25)" mol/L×2L ="2mol;n(C)=" 0.25 mol/L×2L ="0." 5mol/L ;n(D)=" 0.5mol/L×2L" =1mol.平衡时气体的总物质的量为（1+2+0. 5+1）mol=4.5mol所以n(平衡)：n(开始)= 4.5：5=9:10.根据阿伏伽德罗定律的推论在相同温相同体积的密闭容器中，气体的压强比等于它们的物质的量之比。所以P(平衡)：P(开始)= n(平衡)：n(开始)= 9:10.（4）①可逆反应在平衡时正反应、逆反应的速率相等。有图可知平衡时间段为：t₀—t₁   t₂—t₃   t₃—t₄  t₅ --t₆ ②在t₁时，正反应、逆反应的速率都增大，且V(逆)大于V(正)，说明反应速率加快，平衡逆向移动，可能是升高温度。选A。在t₃时正反应、逆反应的速率都增大且V(逆)等于V(正)，说明反应速率加快，平衡不移动，可能是加入催化剂。选项为：C 。t₄时正反应、逆反应的速率都减小，且V(逆)大于V(正)说明反应速率减慢，平衡逆向移动，可能的变化是减小压强。选项为E。③若使A的体积分数最高，则平衡逆向移动最大才符合要求。t₀—t₁平衡状态； t₂—t₃平衡逆向移动达到新的平衡，A含量比前一段高； t₃—t₄平衡没移动，与t₂—t₃段相同； t₅ --t₆平衡逆向移动，达到新的平衡。故A含量最高的为t₅ --t₆选项为：D。
考点：考查外界条件对化学平衡的影响及反应方程式中个物质的速率关系等知识。