Question

向一體積不變的密閉容器中充入2 mol A、0．6 mol C和一定量的B三種氣體，一定條件下發(fā)生反應(yīng)2A(g)+B(g) 3c(g)，各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖1所示，其中如t0～t1階段c(B)未畫出。圖2為反應(yīng)體系中反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的情況，且t2、t3、t4各改變一種不同的條件。

（1）若t1="15" min，則t0～t1階段以c的濃度變化表示的反應(yīng)速率V(C)=           。
（2）t3時(shí)改變的條件為                     ，
B的起始物質(zhì)的量為                      。
（3）t4～t5階段，若A的物質(zhì)的量減少了O．01 mol，而此階段中反應(yīng)體系吸收能量為a kJ，寫出此條件下該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：                                       。
（4）請?jiān)谌鐖D中定性畫出工業(yè)合成NH₃中H₂的逆反應(yīng)速率(V)隨時(shí)間(t)變化關(guān)系的圖像。(其相應(yīng)的變化特點(diǎn)為：t1達(dá)到平衡，t2降溫，t3又達(dá)到平衡，t4增大壓強(qiáng)，t5再次達(dá)到平衡。)

Answer 1

（1）0.02mol/(L?min)  （2）減小壓強(qiáng)或取出部分平衡混合氣體    1.0mol
（3）2A（g）+B（g） 3C（g） ?H="+200a" kJ?mol?¹
（4）

試題分析：（1）15min內(nèi)，以C濃度變化表示的反應(yīng)速率為v（C）=（0.6—0.3）mol/L÷15min=0.02 mol/(L?min)。
（2）t₂～t₃和t₃～t₄這兩段平衡是不移動(dòng)的，則只能是壓強(qiáng)和催化劑影響的，因此應(yīng)該推斷該反應(yīng)為等體積變化的反應(yīng)，t₂～t₃的平衡比原平衡的速率要快，而t₃～t₄的速率又變慢，則前者應(yīng)是加催化劑，因?yàn)闂l件只能用一次，t₃～t₄段為減壓或取出部分平衡混合氣體；反應(yīng)物的濃度降低，生成物的濃度增大，結(jié)合圖1可知，A為反應(yīng)物，C為生成物，A的變化為0.2mol/L，C的變化量為0.3mol/L．又由于該反應(yīng)為等體積變化的反應(yīng)，所以B為反應(yīng)物，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的速率之比等于化學(xué)方程式前的計(jì)量系數(shù)比，該反應(yīng)的方程式為2A（g）+B（g） 3C（g），所以，△c（B）=1/2△c（A）=1/2×0.2mol/L=0.1mol/L，起始2molA所對應(yīng)的濃度為1mol/L，則體積應(yīng)是2mol÷1mol/L=2L，故B的起始物質(zhì)的量為n（B）=（0.1mol/L+0.4mol/L）×2L=1.0mol。
（3）根據(jù)方程式計(jì)算，若A的物質(zhì)的量共變化了0.01mol，而此過程中容器與外界的熱交換總量為a kJ，則反應(yīng)2molA時(shí)，交換熱量200akJ，而由圖象可知，t₄～t₅階段應(yīng)為升高溫度，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以熱化學(xué)方程式為2A（g）+B（g）  3C（g）△H=+200a kJ?mol?¹。
（4）t₁達(dá)到平衡，則H₂的逆反應(yīng)速率（V）不變；t₂降溫，則H₂的逆反應(yīng)速率（V）降低；t₃又達(dá)到平衡，H₂的逆反應(yīng)速率（V）不變；t₄增大壓強(qiáng)，H₂的逆反應(yīng)速率（V）增大；t₅再次達(dá)到平衡，H₂的逆反應(yīng)速率（V）不變，據(jù)此畫出圖象，為。