Question

一定温度下，某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B，发生如下反应：A（g）+xB（g）?2C（g）．达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器内有关物质的浓度、反应速率随时间的变化如下图所示．请回答下列问题：

（1）该反应的化学平衡常数表达式为K=

c2(C)

c(A)×c(B)

（x要算出具体的数字）．在该条件下，当v（B）_正：v（C）_逆=

1：2

时反应达到了化学平衡状态．
（2）若25min、35min时的化学平衡常数分别为K₁、K₂，则二者的大小关系是

K₂=K₁

．
（3）在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中按表中所述投料，在恒温、恒容的条件下进行反应，平衡后测得A的浓度如表中所示：

容器	甲	乙	丙
起始投料	1molA和1molB	2molC	2molA和2molB
A的平衡浓度	C1	C2	C3

则：C₁、C₂、C₃三者数值的关系式为

C₃=2C₁=2C₂

（用代数式表示）

Answer 1

分析：由图象可知，30min时A、C的浓度瞬时增大相同的倍数，正、逆反应速率增大相同倍数，反应仍处于平衡状态，故不能是温度变化，而是压缩体积增大压强，平衡不移动，则1+X=2，故X=1，
（1）化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，据此书写；
不能物质表示的正逆速率之比等于化学计量数之比，说明到达平衡状态；
（2）30～40 min改变的条件是降低压强，故25 min、35 min是温度相同，平衡常数相同；
（3）甲、乙、丙按化学计量数转化到左边，A、B的物质的量之比都是1：1，该反应前后气体化学计量数不变，故甲、乙、丙为等效平衡，平衡时A的含量相同，甲、乙、丙中混合物的总浓度之比为1：1：2，浓度之比等于平衡时A的物质的量浓度之比，据此计算．

解答：解：由图象可知，30min时A、C的浓度瞬时增大相同的倍数，正、逆反应速率增大相同倍数，反应仍处于平衡状态，故不能是温度变化，而是压缩体积增大压强，平衡不移动，则1+X=2，故X=1，
（1）A（g）+B（g）?2C（g）的平衡常数k=

c2(C)

c(A)×c(B)

，
不同物质表示的正、逆速率之比等于化学计量数之比，反应到达平衡状态，故当v（B）_正：v（C）_逆=1：2时，反应到达化学平衡状态，
故答案为：

c2(C)

c(A)×c(B)

；1：2；
（2）30～40 min改变的条件是降低压强，故25 min、35 min是温度相同，平衡常数相同，故K₂=K₁，
故答案为：K₂=K₁；
（3）甲、乙、丙按化学计量数转化到左边，A、B的物质的量之比都是1：1，该反应前后气体化学计量数不变，故甲、乙、丙为等效平衡，平衡时A的含量相同，甲、乙、丙中混合物的总浓度之比为1：1：2，故C₃=2C₁=2C₂，
故答案为：C₃=2C₁=2C₂．

点评：本题考查化学平衡图象问题、化学平衡常数、等效平衡、平衡状态特征等，题目难度较大，根据图象浓度的变化以及反应速率的变化判断化学反应状态以及影响反应速率的条件是解题关键，是易错题目．