Question

某化學反應2A（g）

催化劑

B（g）+D（g）在三種不同條件下進行，B、D起始濃度為0，反應物A的濃度（mol/L）隨反應時間（min）的變化情況如下表：

實驗 序號	溫度	0	10	20	30	40	50	60
1	800℃	1.0	0.80	0.67	0.57	0.50	0.50	0.50
2	800℃	1.0	0.85	0.71	0.68	0.58	0.50	0.50
3	820℃	2.0	0.90	0.65	0.60	0.60	0.60	0.60

（1）下列事實可以作為判斷該反應已達平衡的標志是

 

；
A．在恒溫恒容的容器中，氣體的密度不再變化；
B．在恒溫恒壓的容器中，物質A的體積分數(shù)不再變化；
C．在恒溫恒壓的容器中，物質A、B的濃度之比保持不變；
D．在絕熱恒容的容器（與外界不發(fā)生能量交換）中，容器內壓強不再變化；
（2）實驗1中，10至20分鐘時間內A的平均反應速率

 

；
（3）實驗2中，隱含的反應條件可能是

 

；
（4）寫出該反應的平衡常數(shù)表達式

 

，當溫度升高時，該平衡向

 

（填“正”或“逆”）方向移動．
（5）如圖為實驗1時，物質D濃度隨時間的變化曲線圖，試在該圖中添加820℃時（其他反應條件與實驗1相同），物質D濃度隨時間的變化曲線

 

．

Answer 1

考點：化學平衡狀態(tài)的判斷,反應速率的定量表示方法,化學平衡常數(shù)的含義,化學反應速率的影響因素,物質的量或濃度隨時間的變化曲線

專題：化學平衡專題

分析：（1）此可逆反應的特點為：反應前后氣體的體積不變，氣體總質量不變．在恒溫恒容的容器中進行時，氣體總壓強始終保持不變、氣體的密度始終保持不變；在恒溫恒壓的容器中，氣體的總體積保持不變；在絕熱恒容的容器中進行時，溫度變化，壓強隨之變化；
（2）從表中計算出A的濃度的變化值，代入速率公式計算；
（3）實驗2與實驗1相比達到平衡的速率減小，平衡相同，壓強改變對平衡無影響；
（4）由實驗2和實驗3中濃度比較可以得出A的轉化率增大的結論，以此判斷平衡移動的方向；
（5）820℃與800℃相比，速率增大，平衡時間減小10分鐘，平衡時D的濃度大，以此畫圖，斜率大，平衡早．

解答： 解：（1）A、在恒溫恒容的容器中，氣體的體積不變，氣體的總質量不變，根據(jù)ρ=

m

V

可知密度不變，故A錯誤；
B、在恒溫恒壓的容器中，氣體的總體積保持不變，A的體積分數(shù)不再變化說明A的物質的量保持不變，故B正確；
C、在恒溫恒壓的容器中，物質A、B的濃度之比保持不變，而A是反應物，B是生成物，說明A、B的濃度保持不變，故C正確；
D、在絕熱恒容的容器中進行時，溫度變化，壓強隨之變化，當壓強不再變化時，說明達到了化學平衡，故D正確；
故答案為：BCD；
（2）10至20分鐘內A的濃度變化為0.80mol/L-0.67mol/L=0.13mol/L，v（A）=

△c(A)

△t

=

0.13mol/L

10min

=0.013mol/（L?min），故答案為：0.013mol/（L?min）；
（3）實驗2與實驗1相比達到平衡的速率減小，化學平衡相同，對于此反應而言，壓強改變對平衡無影響，減小壓強可以減小化學反應速率，不使用催化劑可以減小化學反應速率，因此隱含的條件是減小壓強或未使用催化劑，
故答案為：減小壓強或未使用催化劑；
（4）K=

c(B)?c(D)

c2(A)

，實驗2中800℃條件下，A的平衡轉化率=

1.0mol/L-0.5mol/L

1.0mol/L

×100%=50%，實驗3中820℃條件下，A的平衡轉化率=

2.0mol/L-0.6mol/L

2.0mol/L

×100%=70%，說明升高溫度A的轉化率增大，因此平衡正向移動，
故答案為：K=

c(B)?c(D)

c2(A)

；正；
（5）820℃與800℃相比，速率增大，平衡時間減小10分鐘，平衡時D的濃度大，作圖為：，
故答案為：．

點評：本題考查平衡狀態(tài)的判定、化學平衡影響因素、化學平衡常數(shù)表達式，難點在于由表中數(shù)據(jù)的準確的判斷出化學平衡移動的方向，整體難度較大．