Question

1．T℃时，A气体与B气体反应生成C气体，反应过程中A、B、C浓度变化如图（Ⅰ）所示，若保持其他条件不变，温度分别为T₁和T₂时，B的体积分数与时间的关系如图（Ⅱ）所示．根据以上条件，回答下列问题：
（1）A与B反应生成C的化学方程式为A（g）+3B（g）?2C（g），正反应为放热（填“吸热”或“放热”）反应．
（2）在密闭容器中，加入2mol A和6mol B．
①当反应达到平衡时，A和B的浓度比是1：3；A和B的转化率之比是1：1．
②升高平衡体系的温度（保持体积不变），混合气体的平均相对分子质量变小．（填“变大”、“变小”或“不变”）
③当达到平衡时，充入氩气，并保持压强不变，平衡将逆向（填“正向”、“逆向”或“不”）移动．
④若容器恒容、绝热，加热使容器内温度迅速升至原来的2倍，平衡将逆向（填“正向”、“逆向”或“不移动”）．达到新平衡后，容器内温度小于（填“大于”、“小于”或“等于”）原来的2倍．

Answer 1

分析 （1）由图（Ⅰ）可知，A和B的物质的量浓度减小，C的物质的量浓度增加，则A、B为反应物，C为生成物，由反应的浓度的变化之比等于化学计量数之比判断反应的化学方程式；由图（Ⅱ）可知T₁＞T₂，升高温度B的体积分数增大，说明生成温度平衡向逆反应方向移动，据此判断该反应是吸热还是放热反应；
（2）①依据化学平衡起始量、变化量分析；
②反应前后气体质量不变，物质的量减小，结合混合气体的平均相对分子质量=$\frac{m}{n}$分析；
③恒温恒容容器加入惰气，总压增大，为保持压强不变，体积增大，压强减小，平衡向气体体积增大的方向进行；
④若容器恒容、绝热，加热使容器内温度迅速升至原来的2倍，反应是放热反应，平衡逆向进行方向．

解答 解：（1）由图（Ⅰ）可知，A和B的物质的量浓度减小，C的物质的量浓度增加，则A、B为反应物，C为生成物，由反应的浓度的变化之比等于化学计量数之比可得：△c（A）：△c（B）：△c（C）=0.2mol/L：0.6mol/L：0.4mol/L=1：3：2，则反应的化学方程式为：A（g）+3B（g）?2C（g）；由图（Ⅱ）可知T₁＞T₂，升高温度B的体积分数增大，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，
故答案为：A（g）+3B（g）?2C（g）；放热；
（2）①若在密闭容器中，使2mol A和6molB混合发生反应，依据化学平衡三段式列式计算，A（g）+3B（g）?2C（g）；
起始量（mol）物质的量之比=A：B=2：6=1：3，反应物质的量之比为1：3，所以当反应达到平衡时，A和B的浓度比为1：3，A和B的转化率比是1：1；
故答案为：1：3，1：1；
②反应是放热反应，反应前后气体质量不变，物质的量减小，结合混合气体的平均相对分子质量=$\frac{m}{n}$分析，升高平衡体系的温度（保持体积不变）平衡逆向进行，气体质量不变，气体物质的量增大，平均摩尔质量变小，
故答案为：变小；
③恒温恒容容器加入惰气，总压增大，为保持压强不变，体积增大，压强减小，平衡向气体体积增大的方向进行，平衡逆向进行，
故答案为：逆向；
④若容器恒容、绝热，加热使容器内温度迅速升至原来的2倍，反应是放热反应，升温平衡逆向进行，达到新平衡状态，容器中温度小于原来2倍，
故答案为：逆向；小于．

点评 本题考查了化学平衡图象问题，影响化学平衡因素的分析判断，题目难度中等，解答该题时注意分析图象的曲线变化特点，由图象得出反应的化学方程式，化学平衡移动原理为解答该题的关键．