Question

反應(yīng)aA（g）+bB（g）

催化劑

cC（g）（△H＜0）在等容條件下進(jìn)行．改變其他反應(yīng)條件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖1所示：回答問題：
（1）反應(yīng)的化學(xué)方程式中，a：b：c為

1：3：2

；
（2）A的平均反應(yīng)速率V_Ⅰ（A）、V_Ⅱ（A）、V_Ⅲ（A）從大到小排列次序?yàn)?!--BA-->

v_Ⅰ（A）＞v_Ⅱ（A）＞v_Ⅲ（A）

；
（3）B的平衡轉(zhuǎn)化率α_Ⅰ（B）、α_Ⅱ（B）、α_Ⅲ（B）中最小的是

α_Ⅲ（B）

，其值是

19.4%

；
（4）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移動(dòng)的方向是

向正反應(yīng)方向

，采取的措施是

從反應(yīng)體系中移出產(chǎn)物C

；
（5）比較第Ⅱ階段反應(yīng)溫度（T₂）和第Ⅲ階段反應(yīng)溫度（T₃）的高低：T₂

＞

T₃（填“＞”“＜”“=”），判斷的理由是

此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡的移動(dòng)只能減弱改變，不能抵消改變

；
（6）達(dá)到第三次平衡后，將容器的體積擴(kuò)大一倍，假定10min后達(dá)到新的平衡，請(qǐng)?jiān)谙聢D2中用曲線表示第IV階段體系中各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間變化的趨勢(shì)如圖2（曲線上必須標(biāo)出A、B、C）．

Answer 1

分析：（1）由圖可知第Ⅰ階段，平衡時(shí)△c（A）=2mol/L-1mol/L=1mol/L，△c（B）=6mol/L-3mol/L=3mol/L，△c（C）=2mol/L，根據(jù)濃度變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算；
（2）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率為單位時(shí)間濃度的變化值，可計(jì)算三個(gè)階段用A表示的化學(xué)反應(yīng)速率，據(jù)此判斷；
（3）轉(zhuǎn)化率是物質(zhì)的減少量與初始量的比值，計(jì)算三個(gè)階段B的轉(zhuǎn)化率，據(jù)此解答；
（4）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(dòng)；
（5）第Ⅲ階段的開始與第Ⅱ階段的平衡各物質(zhì)的量均相等，根據(jù)A、B的量減少，C的量增加可判斷平衡是正向移動(dòng)的，根據(jù)平衡開始時(shí)濃度確定此平衡移動(dòng)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(qiáng)也不可能，因此一定為溫度的影響，此反應(yīng)正向?yàn)榉艧岱磻?yīng)，可以推測(cè)為降低溫度，另外結(jié)合A的速率在三個(gè)階段的情況，確定改變的條件一定為降低溫度，根據(jù)勒夏特列原理，平衡的移動(dòng)只能減弱改變，不能抵消改變，因此達(dá)到平衡后溫度一定比第Ⅱ階段平衡時(shí)的溫度低；
（6）達(dá)到第三次平衡后，將容器的體積擴(kuò)大一倍，改變條件的瞬間，各組分的濃度變?yōu)樵瓉?lái)的二分之一，容器體積增大，壓強(qiáng)降低平衡向體積增大的方向移動(dòng)，但增大的物質(zhì)的量濃度小于第三次平衡時(shí)濃度，同時(shí)注意各組分物質(zhì)的量濃度變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，據(jù)此作圖．

解答：解：（1）由圖可知第Ⅰ階段，平衡時(shí)△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(xué)計(jì)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）v_Ⅰ（A）=

1mol/L

20min

=0.05mol/（L?min），v_Ⅱ（A）=

1mol/L-0.62mol/L

15min

=0.0253mol/（L?min），
v_Ⅲ（A）=

0.62mol/L-0.5mol/L

10min

=0.012mol/（L?min），
故A的平均反應(yīng)速率v_Ⅰ（A）＞v_Ⅱ（A）＞v_Ⅲ（A），故答案為：v_Ⅰ（A）＞v_Ⅱ（A）＞v_Ⅲ（A）；
（3）B的平衡轉(zhuǎn)化率α_Ⅰ（B）=

3mol/L

6mol/L

×100%=50%，α_Ⅱ（B）=

3mol/L-1.86mol/L

3mol/L

×100%=38%，
α_Ⅲ（B）=

1.86mol/L-1.5mol/L

1.86mol/L

×100%=19.4%，
故答案為：α_Ⅲ（B）；19.4%；
（4）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(dòng)，
故答案為：向正反應(yīng)方向，從反應(yīng)體系中移出產(chǎn)物C；
（5）第Ⅲ階段的開始與第Ⅱ階段的平衡各物質(zhì)的量均相等，根據(jù)A、B的量減少，C的量增加可判斷平衡是正向移動(dòng)的，根據(jù)平衡開始時(shí)濃度確定此平衡移動(dòng)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(qiáng)也不可能，因此一定為溫度的影響，此反應(yīng)正向?yàn)榉艧岱磻?yīng)，可以推測(cè)為降低溫度，另外結(jié)合A的速率在三個(gè)階段的情況，確定改變的條件一定為降低溫度，根據(jù)勒夏特列原理，平衡的移動(dòng)只能減弱改變，不能抵消改變，因此達(dá)到平衡后溫度一定比第Ⅱ階段平衡時(shí)的溫度低，
故答案為：＞；此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡的移動(dòng)只能減弱改變，不能抵消改變；
（6）達(dá)到第三次平衡后，將容器的體積擴(kuò)大一倍，改變條件的瞬間，各組分的濃度變?yōu)樵瓉?lái)的二分之一，容器體積增大，壓強(qiáng)降低平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，但增大的物質(zhì)的量濃度小于第三次平衡時(shí)濃度，同時(shí)注意各組分物質(zhì)的量濃度變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，A、B、C的濃度隨時(shí)間變化的趨勢(shì)如圖：，
故答案為：．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖象、化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡影響因素等，難度中等，（6）中作圖為易錯(cuò)點(diǎn)，學(xué)生容易只考慮改變瞬間各物質(zhì)的濃度，不注意平衡時(shí)各物質(zhì)濃度的變化量．