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373K时,某1L密闭容器中发生如下可逆反应:A (g)?2B (g).其中物质B的物质的量变化如图所示
(1)已知373K时60s达到平衡,则前60s内A的平均反应速率为
0.005mol/(L?s)
0.005mol/(L?s)

(2)若373K时B的平衡浓度为A的3倍,473K时(其他条件不变),B的平衡浓度为A的2倍,请在上图中画出473K时A的物质的量随时间的变化曲线.
(3)若反应在373K进行,在1L密闭容器中加入1mol B、0.2mol He,达到平衡时B的转化率应
B
B

A.等于60%    B.等于40%    C.小于40%    D.介于40%~60%之间
(4)已知曲线上任意两点之间边线的斜率表示该时段内B的平均反应速率(例如直线EF的斜率表示20s~60s内B的平均反应速率),试猜想曲线上任意一点的切线斜率的意义
表示该时刻的即时反应速率
表示该时刻的即时反应速率
分析:(1)由图可知,前60s内B的物质的量变化为0.6mol,根据方程式计算△n(A),进而计算△c(A),根据v=
△c
△t
计算v(A);
(2)作图是曲线注意两点:A的起始物质的量与平衡时物质的量,温度升高反应速率加快,到达平衡的时间小于60s;
由图可知,60s达平衡时B的物质的量变化为0.6mol,根据方程式A(g)?2B(g)可知△n(A)=0.3mol,B的平衡浓度为A的3倍,体积不变,浓度之比等于物质的量之比,据此计算A的平衡时物质的量,进而计算A的起始物质的量;
473K时(其他条件不变),令平衡时B的物质的量为amol,则A的物质的量变化为0.5amol,体积不变,浓度之比等于物质的量之比,根据B的平衡浓度为A的2倍,列方程计算a的值,进而计算平衡时A的物质的量,温度升高反应速率加快,故473K时反应到达平衡的时间小于60s;
(3)恒温恒容稀有气体不影响平衡,加入1molB,等效为加入0.5molA,与原平衡等效,平衡时B的物质的量相同为0.6mol,据此计算转化率;
(4)曲线上任意一点的切线斜率表示该时刻的即时反应速率.
解答:解:(1)由图可知,前60s内B的物质的量变化为0.6mol,根据方程式A (g)?2B (g)可知△n(A)=
1
2
×0.6mol=0.3mol,所以v(A)=
0.3mol
1L
60s
=0.005mol/(L?s),
故答案为:0.005mol/(L?s);
(2)由图可知,60s达平衡时B的物质的量变化为0.6mol,根据方程式A(g)?2B(g)可知△n(A)=0.3mol,B的平衡浓度为A的3倍,体积不变,浓度之比等于物质的量之比,故此时A的物质的量0.6mol×
1
3
=0.2mol,所以A的起始物质的量为0.3mol+0.2mol=0.5mol,
473K时(其他条件不变),B的平衡浓度为A的2倍,体积不变,浓度之比等于物质的量之比,令平衡时B的物质的量为amol,则A的物质的量变化为0.5amol,故(0.5mol-0.5amol)×2=amol,解得a=0.5,故平衡时A的物质的量为0.5×0.5mol=0.25mol,温度升高反应速率加快,故473K时反应到达平衡的时间小于60s,图象为:
故答案为:
(3)恒温恒容稀有气体不影响平衡,加入1molB,等效为加入0.5molA,与原平衡等效,平衡时B的物质的量相同为0.6mol,参加反应B的物质的量为1mol-0.6mol=0.4mol,故B的转化率为
0.4mol
1mol
×100%=40%,故选B;
(4)曲线上任意一点的切线斜率表示该时刻的即时反应速率,故答案为:表示该时刻的即时反应速率.
点评:本题考查化学反应速率与影响因素、平衡图象、化学平衡有关计算等,难度中等,(2)中作图注意A的起始与平衡时物质的量及到达平衡时间.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

(2010?卢湾区二模)373K时,某1L密闭容器中发生如下可逆反应:A(g)?2B(g).其中物质B的物质的量变化如图所示.
(1)已知373K时60s达到平衡,则前60s内A的平均反应速率为
0.01mol/L?s
0.01mol/L?s

(2)该反应的平衡常数表达式为
c2(B)
c(A)
c2(B)
c(A)

(3)若在此平衡体系中再加入a mol的A,反应速率
增大
增大
(填“增大”或“减小”,下同),平衡时A的转化率
减小
减小
.A的平衡浓度
增大
增大

(4)若373K时B的平衡浓度为A的2倍,473K时(其他条件不变),B的平衡浓度为A的3倍,该反应的正反应为
吸热反应
吸热反应
(填“放热反应”或“吸热反应”),为使该反应的平衡常数变小,可以采取的措施是
c
c

a.升高温度               b.扩大容器的体积
c.降低温度               d.将B从体系中抽走
(5)若反应在373K进行,在甲、乙两容器都为1L密闭容器,分别加入1mol B;1mol B、0.2mol He,达到平衡时B的转化率应
c
c

a.甲>乙         b.乙>甲         c.甲=乙        d.无法确定.

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科目:高中化学 来源: 题型:

373K时,某1L密闭容器中加入1molPCl5发生如下可逆反应:
PCl5 (g)PCl3(g)+Cl2 (g).其中物质PCl3的物质的量变化如右图所示.
(1)前20s内PCl5(g)的平均反应速率为
0.015mol?L-1?s-1
0.015mol?L-1?s-1

(2)373K时该反应的平衡常数的值为
0.9mol?L-1
0.9mol?L-1

(3)若在此平衡体系中再加入1mol的PCl5,与原平衡比较,新平衡时PCl5的转化率
减小
减小
(填“增大”或“减小”,下同).PCl5的平衡浓度
增大
增大

(4)将原平衡升温至473K,重新达平衡时(其他条件不变),PCl3的平衡浓度为PCl5的3倍,该反应的正反应为
吸热反应
吸热反应
(填“放热反应”或“吸热反应”),为增大平衡体系中Cl2的物质的量,下列措施正确的是(其它条件相同)
ab
ab

a.升高温度                       b.扩大容器的体积
c.加入合适的催化剂               d.再充入PCl3

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科目:高中化学 来源:2010—2011学年湖北省黄冈中学高二上学期期末考试化学试卷 题型:填空题

(12分)373K时,某 1L密闭容器中加入1mol NH3发生如下可逆反应: 2NH3(g) N2(g)+ 3 H2(g)。其中物质H2的物质的量变化如下图所示。

(1)前 20 s内NH3(g)的平均反应速率为                  
(2)373K时该反应的平衡常数的值为             
(3)若在此平衡体系中再加入 1mol的NH3,与原平衡比较,新平衡时 NH3的转化率   (填“增大”或“减小”,下同)。NH3的平衡浓度                   
(4)将原平衡升温至 473K,重新达平衡时(其他条件不变),H2的平衡浓度为NH3的2倍,该反应的正反应为(填“放热反应”或 “吸热反应”)        ,为增大平衡体系中H2的物质的量,下列措施正确的是(其它条件相同)     
a.升高温度     b.扩大容器的体积      c.加入合适的催化剂      d.再充入N2

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科目:高中化学 来源:2010-2011学年广东省深圳市高三上学期第三次测试(理综)化学部分 题型:填空题

373K时,某 1L密闭容器中加入1molPCl5发生如下可逆反应: 其中物质PCl3的物质的量变化如右图所示。

   (1)前 20 s内 PCl5(g)的平均反应速率为      

   (2)373K时该反应的平衡常数的值为       

   (3)若在此平衡体系中再加入 1mol的 PCl5,与原平衡比较,新平衡时 PCl5的转化率    (填“增大”或“减小”,下同)。PCl5的平衡浓度                   

   (4)将原平衡升温至 473K,重新达平衡时(其他条件不变),PCl3的平衡浓度为 PCl5的3倍,该反应的正反应为(填“放热反应”或 “吸热反应”)         ,为增大平衡体系中 Cl2的物质的量,下列措施正确的是(其它条件相同)     

a.升高温度                              b.扩大容器的体积

c.加入合适的催化剂                      d.再充入 PCl3

 

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