Question

25℃时，在体积为2L的密闭容器中，气态物质A、B、C的物质的量n（mol）随时间t的变化如下图1所示．已知达平衡后，降低温度，A的转化率将增大．

（1）从反应开始到达第一次平衡时的平均速率v（A）为

0.05mol/（L?min）

．
（2）根据上图数据，写出该反应的化学方程式

A+2B?2C

；求出此反应在25℃的平衡常数K=

6.43L/mol

（保留2位小数）．
（3）在5～7min内，若K值不变，则此处曲线变化的原因是

增大压强

．
（4）下图2表示此反应的反应速率v和时间t的关系图，根据上图判断，在t₃和t₅时刻改变的外界条件分别是

升高温度

和

加入催化剂

；A的转化率最大的一段时间是

t₂～t₃

．

Answer 1

分析：（1）根据v=

△c

△t

计算v（A）；
（2）随反应进行，反应物的物质的量减小，生成物的物质的量增加，由图可知A、B为反应物，C为生产物，且最后A、B的物质的量不为0，为可逆反应，根据物质的量之比等于化学计量数之比书写方程式；
化学平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比；
（3）K值不变，温度不变，由图1可知，5min时各组分的物质的量不变，且平衡向正反应移动，只能改变压强；
（4）降低温度，A的转化率将增大，反应向正反应进行，所以正反应为放热反应，再结合反应前后气体体积变化分析；
t₃时刻，正逆反应速率都增大，且逆反应速率变化大，平衡向逆反应移动；
t₆时刻，正逆反应速率都减小，且正反应速率变化大，平衡向逆反应移动．

解答：解：（1）从反应开始到达第一次平衡时的平均速率v（A）=

(1-0.7)mol 2L

3min

=0.05mol/（L?min），
故答案为：0.05mol/（L?min）；
（2）由图1可知，A、B为反应物，C为生产物，且最后A、B的物质的量不为0，为可逆反应，3min时△n（A）：△n（B）：△n（C）=（1-0.7）mol：（1-0.4）mol：0.6mol=1：2：2，物质的量之比等于化学计量数之比，所以反应方程式为A+2B?2C；
该反应达到平衡状态时，c（C）=

0.6mol

2L

=0.3mol/L，C（A）=

0.7

2

mol/L=0.35mol/L，c（B）=

0.4

2

mol/L=0.2mol/L，
k=

0.3×0.3

0.35×0.2×0.2

L/mol=6.43 L/mol，
故答案为：A+2B?2C，6.43 L/mol；
（3）K值不变，温度不变，由图1可知，5min时各组分的物质的量不变，且平衡向正反应移动，只能改变压强，
由反应为前后气体体积减小的反应，故应增大压强，故答案为：增大压强；
（4）t₃时刻，正逆反应速率都增大，且逆反应速率变化大，平衡向逆反应移动，应为升高温度；
t₅时刻，正逆反应速率都增大且相等，平衡不移动，该反应前后气体体积改变，则改变的条件是加入催化剂，
t₃和t₅时刻平衡向逆反应方向移动，所以t₂～t₃段A的转化率最高，
故答案为：升高温度，使用催化剂，t₂～t₃ ．

点评：本题考查化学平衡移动图象题，题目难度较大，注意从图2判断各阶段的影响因素是解答该题的关键．