Question

某反应2A（g）?2B（g）+C（g）（吸热反应）在三种不同条件下进行，B、C的起始浓度为0，A的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如图所示．
（1）在实验①、②中有一个使用了催化剂，根据图中的数据判断可知实验

 

（填序号）使用了催化剂．
（2）实验①、③的反应条件中只有温度不同，则③的反应T

 

500K （填“＜”或“＞”）；理由是

 

．
（3）从开始到平衡状态，实验③中A物质的平均反应速率为

 

．
（4）实验测得：在反应过程中，断裂1mol A中的化学键消耗的能量为Q₁kJ，形成1molB中的化学键释放的能量为Q₂kJ，形成1mol C中的化学键释放的能量为Q₃kJ，则Q₁、Q₂、Q₃的关系式为

 

．
（5）在一定条件下，对于密闭容器中进行的反应2A（g）?2B（g）+C（g）达到化学平衡状态，下列说法中正确的是

 

（填序号）．
A．反应容器内的气体A、B、C物质的量的浓度之比一定为2﹕2﹕1
B．若反应达到平衡状态，则升高温度此反应速率不变
C．此时单位时间内每消耗2mol B，同时有1mol C生成．

Answer 1

考点：物质的量或浓度随时间的变化曲线

专题：化学平衡专题

分析：（1）根据达到平衡所用时间来判断，加催化剂反应速率加快；
（2）根据达到平衡所用时间来判断；
（3）实验③中，从开始到平衡状态A的浓度变化为4.5mol/L-1.5mol/L=3mol/L，再根据v=

△c

△t

计算．
（4）△H=反应物的总键能-生成物的总键能；
（5）化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，且不等于0，各物质的浓度不再发生变化，由此衍生的一些物理量不发生变化，以此进行判断．

解答： 解：（1）由图可知，实验②到达平衡所用时间比实验①短，说明实验②条件下反应速率快，加催化剂反应速率加快，则实验②使用了催化剂；
故答案为：②；
（2）由图可知，实验③到达平衡所用时间比实验①短，说明实验③条件下反应速率快，升高温度加快反应速率，所以实验③时的温度T＞500K；
故答案为：＞；反应温度越高，到达平衡所用时间越短；
（3）实验③中，从开始到平衡状态A的浓度变化为4.5mol/L-1.5mol/L=3mol/L，v=

△c

△t

=

3mol/L

6min

=0.55mol/（L?min）；
故答案为：0.55mol/（L?min）；
（4）已知反应2A（g）?2B（g）+C（g）（吸热反应），则△H＞0，△H=反应物的总键能-生成物的总键能，即△H=Q₁-（Q₂+Q₃）＞0，所以Q₁＞Q₂+Q₃；
故答案为：Q₁＞Q₂+Q₃；
（5）化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，且不等于0，各物质的浓度不再发生变化，由此衍生的一些物理量不发生变化，
A．反应达到化学平衡状态时，反应容器内的气体A、B、C物质的量的浓度保持不变，但是浓度之比不能确定，不一定是2﹕2﹕1，故A错误；
B．若反应达到平衡状态，升高温度，则此反应速率加快，故B错误；
C．单位时间内每消耗2mol B表示逆反应速率，同时有1molC生成表示正反应速率，而且正逆反应速率之比等于计量数之比，能说明反应到达平衡状态，故C正确；
故答案为：C．

点评：本题考查反应速率计算、外界条件对平衡的影响、化学平衡图象等，题目难度中等，注意分析图象中曲线的拐点所代表的含义是解决本题的关键．