Question

25℃時(shí)，在體積為2L的密閉容器中，氣態(tài)物質(zhì)A、B、C的物質(zhì)的量n（mol）隨時(shí)間t的變化如圖1所示．已知達(dá)平衡后，降低溫度，A的轉(zhuǎn)化率將增大．
（1）根據(jù)圖1數(shù)據(jù)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式    ；此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=    ．從反應(yīng)開始到達(dá)第一次平衡時(shí)的平均速率v（A）為    ．
（2）在5～7min內(nèi)，若K值不變，則此處曲線變化的原因是    ．
（3）圖2表示此反應(yīng)的反應(yīng)速率v和時(shí)間t的關(guān)系圖．
各階段的平衡常數(shù)如下表所示：

t2～t3	t4～t5	t5～t6	t7～t8
K1	K2	K3	K4

根據(jù)圖2判斷，在t₃和t₆時(shí)刻改變的外界條件分別是    和    ；K₁、K₂、K₃、K₄之間的關(guān)系為：    （用“＞”、＜”或“=”連接）．A的轉(zhuǎn)化率最大的一段時(shí)間是    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）隨反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)物的物質(zhì)的量減小，生成物的物質(zhì)的量增加，由圖可知A、B為反應(yīng)物，C為生產(chǎn)物，且最后A、B的物質(zhì)的量不為0，為可逆反應(yīng)，根據(jù)物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比書寫方程式；
平衡常數(shù)為生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值；
根據(jù)v=計(jì)算v（A）；
（2）K值不變，溫度不變，由圖1可知，5min時(shí)各組分的物質(zhì)的量不變，且平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，只能改變壓強(qiáng)；
（3）降低溫度，A的轉(zhuǎn)化率將增大，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，再結(jié)合反應(yīng)前后氣體體積變化分析；
t₃時(shí)刻，正逆反應(yīng)速率都增大，且逆反應(yīng)速率變化大，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)；
t₆時(shí)刻，正逆反應(yīng)速率都減小，且正反應(yīng)速率變化大，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)．
解答：解：（1）由圖1可知，A、B為反應(yīng)物，C為生產(chǎn)物，且最后A、B的物質(zhì)的量不為0，為可逆反應(yīng)，3min時(shí)△n（A）：△n（B）：△n（C）=（1-0.7）mol：（1-0.4）mol：0.6mol=1：2：2，物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以反應(yīng)方程式為A+2B2C；
平衡常數(shù)為生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值，所以k=；
從反應(yīng)開始到達(dá)第一次平衡時(shí)的平均速率v（A）==0.05mol/（L?min），
故答案為：A+2B2C；；0.05mol/（L?min）；
（2）K值不變，溫度不變，由圖1可知，5min時(shí)各組分的物質(zhì)的量不變，且平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，只能改變壓強(qiáng)，
由反應(yīng)為前后氣體體積減小的反應(yīng)，故應(yīng)增大壓強(qiáng)，故答案為：增大壓強(qiáng)；
（3）降低溫度，A的轉(zhuǎn)化率將增大，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，該反應(yīng)為前后氣體體積減小的反應(yīng)，
t₃時(shí)刻，正逆反應(yīng)速率都增大，且逆反應(yīng)速率變化大，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，應(yīng)為升高溫度，所以K₁＞K₂；
t₆時(shí)刻，正逆反應(yīng)速率都減小，且正反應(yīng)速率變化大，平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)；應(yīng)為降低壓強(qiáng)，所以K₃=K₄；
t₅～t₆正逆速率都增大，平衡不移動(dòng)，應(yīng)是使用催化劑，k不變，所以K₂=K₃，所以K₁＞K₂=K₃=K₄，所以t₂～t₃段A的轉(zhuǎn)化率最高，
故答案為：升高溫度；降低壓強(qiáng)；K₁＞K₂=K₃=K₄；t₂～t₃．
點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡移動(dòng)圖象題，題目難度較大，注意從圖2判斷各階段的影響因素，此為解答該題的關(guān)鍵．