Question

在體積恒定的密閉容器中投入物質A和物質B在適宜的條件下發(fā)生反應：A（s）+2B（g）?2C（g）+D（g）
（1）下列能表示反應已達平衡狀態(tài)的是

 

A.2v（B）_正=v（D）_逆
B．混合氣體的密度保持不變
C．混合氣體中B，C，D的濃度之比為2：2：1
D．混合氣體的壓強不隨時間變化而變化
（2）相同的壓強下，充入一定量的A，B后，在不同溫度下C的百分含量與時間的關系如圖2所示．則T₁

 

T₂（填“＞”“＜”或“=”），該反應的正反應的△H

 

0（填“＞”“＜”或“=”）．
（3）若該反應的逆反應速率與時間的關系如圖所示：
①可見反應在t₁，t₃，t₇時都達到了平衡，而t₂，t₈時都改變了條件，則t₈時改變的條件是

 

．
②若t₄時降壓，t₅時達到平衡，t₆時增大反應物的濃度，請在圖3中畫出t₄-t₆時逆反應速率與時間的關系線．
（4）物質B在一定波長的光照射下發(fā)生分解反應，B的濃度隨反應時間變化如圖所示，計算反應4-8min間的平均速率

 

，推測反應進行到16min時B的濃度為

 

Answer 1

考點：化學平衡狀態(tài)的判斷,體積百分含量隨溫度、壓強變化曲線,化學反應速率與化學平衡圖象的綜合應用

專題：化學平衡專題

分析：（1）當正逆反應速率相等，各組分濃度保持不變時，反應達到平衡狀態(tài)；
（2）根據(jù)先拐先平衡，如圖1T₁＞T₂，溫度高C的百分含量也大，所以升溫平衡向正反應方向移動，故正反應為吸熱反應；
（3）①t₈后，正逆反應速率同等程度增大，反應前后氣體體積不相同，只能是使用了催化劑；
②根據(jù)速率圖象分析，根據(jù)t₄時降壓，平衡正向移動，t₅時達到平衡，t₆時增大反應物的濃度，平衡正向移動，分析繪制圖象；
（4）根據(jù)v=

△c

△t

計算反應4～8min間的平均反應速率；
0～4 min期間，反應物濃度變化為（40-20）mol/L=20mol/L，4～8 min期間，反應物濃度變化為（20-10）mol/L=10μmol/L，可知，每隔4分鐘，速率降為原來的一半，據(jù)此計算．

解答： 解：（1）B與D的速率之比應為2：1，不是1：2，故A錯誤；
B、A為固體，反應正向進行時氣體質量增大，密度增大，所以密度不變時反應達到平衡狀態(tài)，故B正確；
C、平衡時各物質濃度之比的大小，決定于開始加入的多少，與是否達到平衡狀態(tài)無關，故C錯誤；
D、反應前后氣體體積不相同，所以壓強不變說明反應達到平衡狀態(tài)，故D正確；
故答案為：BD；
（2）根據(jù)先拐先平衡，如圖1T₁＞T₂，溫度高C的百分含量也大，所以升溫平衡向正反應方向移動，故正反應為吸熱反應，故答案為：＞；＞；
（3）①t₈后，正逆反應速率同等程度增大，反應前后氣體體積不相同，只能是使用了催化劑，故答案為：使用催化劑；
②t₄時降壓，則逆反應速率瞬間變小后逐漸增大，平衡正向移動，t₅時達到平衡逆反應速率不變，t₆時增大反應物的濃度，逆反應瞬間沒變，但隨后速率也會慢慢增加，所以請在圖2中畫出t₄～t₆時逆反應速率與時間的關系線如圖：，
故答案為：；
（4）由圖可知，4～8 min期間，反應物濃度變化為（20-10）mol/L=10mol/L，
所以4～8 min期間，反應速率為

10mol/L

4min

=2.5 mol/（L?min）；
由圖可知，0～4 min期間，反應物濃度變化為（40-20）mol/L=20mol/L，4～8 min期間，反應物濃度變化為（20-10）mol/L=10mol/L，可知，每隔4分鐘，濃度變化量降為原來的一半，所以8～12min濃度變化為5 mol/L，12～16min濃度變化為2.5 mol/L，
所以16min時濃度為10 mol/L-5 mol/L-2.5 mol/L=2.5 mol/L，故答案為：2.5 mol/（L?min）；2.5 mol/L．

點評：本題的亮點在于連續(xù)多個條件改變引起v-t圖的變化，更有意思的是學生習慣于v_正、v_逆一起畫，而本題只要求單畫v_逆，這打破了考生的思維定勢，對于學生在真正考中順利解答此類問題有著積極的作用．