Question

13．反應：aA（g）+bB（g）?cC（g）△H＜0 在2L恒容容器中進行．改變其他反應條件，在第一、第二和第三階段體系中各物質的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示：
回答問題：
（1）反應的化學方程式中，a：b：c═1：3：2．
（2）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移動的方向是平衡正向移動，采取的措施是從反應體系中移出產物C，
（3）比較第二階段反應溫度（T₂）和第三階段反應溫度（T₃）的高低：T₂＞T₃（填“＞”“＜”或“=”），判斷的理由是此反應為放熱反應，降低溫度，平衡向正反應方向移動．
（4）第三階段平衡常數(shù)K₃ 的計算式$\frac{（0.5mol/L）^{2}}{0.25mol/L×（0.75mol/L）^{3}}$．

Answer 1

分析 （1）由圖可知第Ⅰ階段，平衡時△c（A）=2mol/L-1mol/L=1mol/L，△c（B）=6mol/L-3mol/L=3mol/L，△c（C）=2mol/L，根據濃度變化量之比等于化學計量數(shù)之比計算；
（2）第Ⅱ階段C是從0開始的，瞬間A、B濃度不變，因此可以確定第一次平衡后從體系中移出了C，即減少生成物濃度，平衡正向移動；
（3）第Ⅲ階段的開始與第Ⅱ階段的平衡各物質的量均相等，根據A、B的量減少，C的量增加可判斷平衡是正向移動的，根據平衡開始時濃度確定此平衡移動不可能是由濃度的變化引起的，另外題目所給條件容器的體積不變，則改變壓強也不可能，因此一定為溫度的影響，此反應正向為放熱反應，可以推測為降低溫度，另外結合A的速率在三個階段的情況，確定改變的條件一定為降低溫度，根據勒夏特列原理，平衡的移動只能減弱改變，不能抵消改變，因此達到平衡后溫度一定比第Ⅱ階段平衡時的溫度低；
（4）第三階段平衡時，A的平衡物質的量為0.50mol/L，B的平衡物質的量為1.50mol，C的物質的量為1.00mol/L，根據平衡常數(shù)的計算公式建立平衡常數(shù)計算式；

解答 解：Ⅰ．（1）由圖可知第Ⅰ階段，平衡時△c（A）=2mol/L-1mol/L=1mol/L，△c（B）=6mol/L-3mol/L=3mol/L，△c（C）=2mol/L，濃度變化量之比等于化學計量數(shù)之比，故a：b：c=1mol/L：3mol/L：2mol/L=1：3：2，
故答案為：1：3：2；
（2）第Ⅱ階段C是從0開始的，瞬間A、B濃度不變，因此可以確定第一次平衡后從體系中移出了C，即減少生成物濃度，平衡正向移動，
故答案為：平衡正向移動；從反應體系中移出產物C；
（3）第Ⅲ階段的開始與第Ⅱ階段的平衡各物質的量均相等，根據A、B的量減少，C的量增加可判斷平衡是正向移動的，根據平衡開始時濃度確定此平衡移動不可能是由濃度的變化引起的，另外題目所給條件容器的體積不變，則改變壓強也不可能，因此一定為溫度的影響，此反應正向為放熱反應，可以推測為降低溫度，另外結合A的速率在三個階段的情況，確定改變的條件一定為降低溫度，根據勒夏特列原理，平衡的移動只能減弱改變，不能抵消改變，因此達到平衡后溫度一定比第Ⅱ階段平衡時的溫度低，
故答案為：＞；此反應為放熱反應，降低溫度，平衡向正反應方向移動；
（4）可逆反應A+3B?2C第三階段達到平衡時A的平衡濃度為0.25mol/L，B的平衡濃度為0.75mol/L，C的平衡濃度為0.50mol/L，此時K=$\frac{（0.5mol/L）^{2}}{0.25mol/L×（0.75mol/L）^{3}}$，故答案為：$\frac{（0.5mol/L）^{2}}{0.25mol/L×（0.75mol/L）^{3}}$；

點評 本題考查化學反應速率與化學平衡圖象、化學平衡有關計算、化學反應速率、化學平衡影響因素及化學反應與能量變化等，注意合理分析題中信息數(shù)據，題目難度中等．