Question

9．在容積為2L的密閉容器內，T℃時發生反應：mA（g）+nB（g）?pD（g）+qE（s）△H＜0（m、n、p、q為最簡比例的整數）反應過程如圖所示：
（1）反應開始至達到平衡時，用D表示該反應速率為0.1 mol/（L•min）．
（2）該反應的化學平衡常數K的數值為1.69（保留至兩位小數）．
（3）下列措施能增大B的轉化率的是ACD．
A．再加入2mol A和1mol B
B．保持體積不變通入1mol B
C．移出部分物質D
D．再加入2mol A、1mol B和0.6mol Dw!
（4）在T℃時，相同容器中，若開始時加入0.2mol A、0.8mol B、0.9mol D、0.5mol E反應，達到平衡后，A的濃度小于0.2mol/L（填“大于”“小于”或“等于”），理由是溫度不變，平衡常數不變，若加入0.8 mol A、1.0 mol B，平衡濃度則與圖中A濃度相同，題中投入量相當于加入0.8 mol A、1.0 mol B后再加入0.1 mol B，平衡正向移動．

Answer 1

分析 （1）根據圖中D的物質的量的變化求出濃度變化，再根據v=$\frac{△c}{△t}$計算v（D）；
（2）物質的量的變化量之比等于化學計量數之比，求出方程式的計量數，然后求出平衡時各物質的濃度，再求出平衡常數；
（3）A．增大A的濃度，提高B的轉化率；
B．增大B的濃度，A的轉化率變大，B的轉化率減小；
C．移出部分物質D，減小生成物濃度，平衡正向移動；
D．全部轉化為A和B，進行判斷；
（4）結合等效平衡思想，把生成物轉化為反應物與原來平衡相比較，然后判斷平衡時A的濃度．

解答 解：（1）由圖1可知，在3min時反應達平衡，D的物質的量的變化為0.6mol，則D的濃度變化量為0.3mol/L，v（D）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.3mol/L}{3min}$=0.1mol/（L•min），
故答案為：0.1mol/（L•min）；
（2）物質的量的變化量之比等于化學計量數之比，所以（0.8-0.4）mol：（1.0-0.8）mol：0.6mol：0.2mol=m：n：p：q，即
m：n：p：q=2：1：3：1，所以方程式為2A（g）+B（g）?3D（g）+E（s），平衡時c（A）=$\frac{0.4mol}{2L}$=0.2mol/L，c（B）=$\frac{0.8mol}{2L}$=0.4mol/L，c（D）=$\frac{0.6mol}{2L}$=0.3mol/L，所以平衡常數k=$\frac{{c}^{3}（D）}{{c}^{2}（A）×c（B）}$=$\frac{0．{3}^{3}}{0．{2}^{2}×0.4}$=1.69，
故答案為：1.69；
（3）A．原投料比為：n（A）：n（B）=0.8：1=4：5，先投入比為：n（A）：n（B）=2：1，相當于增大了A的濃度，B的轉化率增大，故A正確；
B．保持體積不變通入1molB，增大B的濃度，A的轉化率變大，B的轉化率減小，故B錯誤；
C．移出部分物質D，減小生成物濃度，平衡正向移動，B的轉化率增大，故C正確；
D．再投入2molA、1molB和0.6molD，全部轉化為A和B，則n（A）=2+0.6×$\frac{2}{3}$=2.4mol，n（B）=1+0.6×$\frac{1}{3}$=1.2，n（A）：n（B）=2.4：1.2=2：1，相當于增大了A的濃度，B的轉化率增大，故D正確，
故答案為：ACD；
（4）相同條件下，開始加入0.2molA、0.8molB、0.9molD和0.5molE，按化學計量數轉化到左邊，可以等效為開始加入0.8molA、1.1molB，A的濃度與原平衡相同，B的濃度比原平衡大，平衡向正反應移動，所以平衡時A的濃度小于原平衡時濃度，即c（A）＜0.2mol/L，
故答案為：小于；溫度不變，平衡常數不變，若加入0.8 mol A、1.0 mol B，平衡濃度則與圖中A濃度相同，題中投入量相當于加入0.8 mol A、1.0 mol B后再加入0.1 mol B，平衡正向移動．

點評 本題以物質的量隨時間變化圖象為載體，考查學生讀圖提取信息的能力、分析問題解決問題的能量以及計算能力，側重于化學平衡有關知識的綜合考查，題目難度中等．