Question

9．T℃时，在2L的密闭容器中，A气体与B气体发生可逆反应生成C气体，反应过程中A、B、C物质的量变化如下图（Ⅰ）所示．若保持其它条件不变，温度分别为T₁和T₂时，B的物质的量分数与时间关系如下图（Ⅱ）所示．下列叙述正确的是（　　）

• A． 2min内A的化学反应速率为0.1 mol/（L•min）
• B． 在反应达平衡时，保持其他条件不变，增大压强，正逆反应速率都增大，且平衡向逆反应方向移动
• C． 在反应达平衡时，其他条件不变，升高温度，正逆反应速率都增大，且A的转化率增大
• D． 图（I）中，达平衡时，A的体积分数为37.5%

Answer 1

分析 该反应达到平衡状态时，A物质的量的变化量=（0.5-0.3）mol=0.2mol，B物质的量的变化量=（0.7-0.1）mol=0.6mol，C物质的量的变化量=（0.4-0）mol=0.4mol，同一化学反应同一时间段内，各物质的量的变化量之比等于其计量数之比，所以该反应方程式为：A（g）+3B（g）?2C（g），
根据“先拐先平数值大”结合图II知，T₁＞T₂，升高温度，B的物质的量分数发生增大，则该反应的正反应是放热反应；
A．根据V=$\frac{△c}{△t}$计算；
B．增大压强，正逆反应速率都增大，平衡向气体体积减小的方向移动；
C．其它条件不变，升高温度，正逆反应速率都增大，平衡向吸热反应方向移动；
D．平衡状态下A物质的量0.3mol，B物质的量0.1mol，C物质的量为0.4mol，据此计算A的体积分数；．

解答 解：反应达到平衡状态时，A物质的量的变化量=（0.5-0.3）mol=0.2mol，B物质的量的变化量=（0.7-0.1）mol=0.6mol，C物质的量的变化量=（0.4-0）mol=0.4mol，同一化学反应同一时间段内，各物质的量的变化量之比等于其计量数之比，所以该反应方程式为：A（g）+3B（g）?2C（g），
根据“先拐先平数值大”结合图II知，T₁＞T₂，升高温度，B的物质的量分数发生增大，则该反应的正反应是放热反应；
A．2min内A的化学反应速率V=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{0.2}{2}}{2}$mol/（L•min）=0.05mol/（L•min），故A错误；
B．该反应的正反应是气体体积减小的反应，t₂时，保持其它条件和物质状态不变，增加压强，正逆反应速率都增大，化学平衡向正反应方向移动，故B错误；
C．其它条件不变，升高温度，正逆反应速率都增大，平衡向吸热反应方向移动，根据图Ⅱ知，正反应是放热反应，所以平衡向逆反应方向移动，A的转化率降低，故C错误；
D．图象分析可知，平衡状态下A物质的量0.3mol，B物质的量0.1mol，C物质的量为0.4mol，达平衡时A的体积分数=$\frac{0.3mol}{0.3mol+0.1mol+0.4mol}$×100%=37.5%，故D正确；
故选D．

点评 本题考查外界条件对化学平衡移动的影响，正确确定反应方程式是解本题关键，会根据“先拐先平数值大”确定该反应是吸热反应还是放热反应，难度中等．