Question

向某密闭容器中加入0.3mol A、0.08mol C和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图1所示．如图2为t₂时刻后改变容器中条件平衡体系中速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种条件，所用条件均不同．已知t₃～t₄阶段为使用催化剂．

（1）若t₁=30s，则t₀～t₁阶段以C浓度变化表示的反应速率为v（C）=

 

；  t₃～t₄的平衡常数K=

 

（2）若t₂～t₃阶段，C的体积分数在不断地变小，则此阶段v（正）

 

 v（逆） （填“＞”、“=”、“＜”）．
（3）t₅～t₆阶段改变的条件为

 

；B的起始物质的量为

 

mol．
（4）t₁达到平衡后，若保持容器温度和体积不变，再向容器中加入0.08mol A，0.2mol C，则平衡

 

（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）移动．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,化学平衡的影响因素

专题：

分析：（1）依据反应速率概念分析计算，v=

△c

△t

，结合图象书写化学方程式，结合平衡常数概念计算得到，K=

生成物平衡浓度幂次方乘积

反应物平衡浓度幂次方乘积

；
（2）若t₂～t₃阶段，C的体积分数在不断地变小说明平衡逆向进行；
（3）依据推导出的化学方程式计算，结合影响化学平衡的因素分析判断改变的条件；
（4）改变浓度，温度不变平衡常数不变，计算浓度商和平衡常数比较分析判断平衡进行方向；

解答： 解：（1）若t₁=30s，生成物C在t₀～t₁时间段的平均反应速率为：v（C）=

0.11mol/L-0.05mol/L

30s

=0.002mol?L^-1?s^-1；反应中A的浓度变化为0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L，C的浓度变化为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，则有：3A（g）?B（g）+2C（g），依据化学方程式书写计算t₂-t₃段的平衡常数即为t₃～t₄的平衡常数K=

c(B)c2(C)

c3(A)

=

0.05×0.112

0.153

=0.18；
故答案为：0.002mol?L^-1?s^-1 ；0.18；
（2）若t₂～t₃阶段，C的体积分数在不断地变小说明平衡逆向进行，正反应速率小于逆反应速率；
故答案为：＜；
（3）如果增大反应物的浓度正反应速率变大，瞬间逆反应速率不变，根据图象可知t₅～t₆阶段应为升高温度；根据方程式可知消耗0.09mol/L的A，则生成0.03mol/L的B，容器的体积为2L，生成B的物质的量为0.06mol，平衡时B的物质的量为0.1mol，所以起始时B的物质的量为0.1mol-0.06mol=0.04mol；
故答案为：升高温度，0.04mol；
（4）t₁达到平衡后，若保持容器温度和体积不变，再向容器中加入0.08mol A，0.2mol C，
 Q=

c(B)c2(C)

c3(A)

=

0.05×0.312

0.143

=1.75＞K，说明平衡逆向进行；
故答案为：向逆反应方向；

点评：本题考查了化学平衡的影响因素分析判断，化学平衡常数、反应速率概念计算应用，掌握基础是关键，题目难度中等．