Question

13．向某密閉容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量的B三種氣體．一定條件下發生反應，各物質的濃度隨時間變化如甲圖所示[t₀～t₁階段的c（B）變化未畫出]．乙圖為t₂時刻后改變條件平衡體系中正、逆反應速率隨時間變化的情況，且四個階段都各改變一種反應條件且互不相同，t₃時刻為使用催化劑．下列說法中正確的是（　�。�

• A． 若t₁=15 s，用A的濃度變化表示t₀～t₁階段的平均反應速率為0.004 mol•L^-1•s^-1
• B． t₄～t₅階段改變的條件一定為減小壓強
• C． 該容器的容積為2 L，B的起始物質的量為0.02 mol
• D． t₅～t₆階段，容器內A的物質的量減少了0.06 mol，而此過程中容器與外界的熱交換總量為a kJ，該反應的熱化學方程式3A（g）?B（g）+2C（g）△H=-50a kJ•mol^-1

Answer 1

分析 t₁時△c（A）=0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L，△c（C）=0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L，反應中A與C的計量數之比為0.09：0.06=3：2，t₃～t₄階段與t₄～t₅階段正逆反應速率都相等，而t₃～t₄階段為使用催化劑，則t₄～t₅階段應為減小壓強，則該反應中氣體的化學計量數之和前后相等，則反應方程式為：3A（g）?B（g）+2C（g），t₅時反應速率均增大，且平衡發生移動，應是升高溫度，t₁時是改變物質的濃度，而t₅～t₆階段容器內A的物質的量減少了0.06 mol，說明升高溫度平衡正向移動，正反應為吸熱反應．
A．根據v=$\frac{△c}{△t}$計算v（A）；
B．由上述分析可知，t₄～t₅階段改變的條件一定為減小壓強；
C．由方程式可知△c（B）=$\frac{1}{3}$△c（A），進而計算B的起始濃度，根據A的起始濃度、起始物質的量計算容器體積，再根據n=cV計算B的起始物質的量；
D．由上述分析可知，正反應為吸熱反應，注明物質的聚集狀態與反應熱書寫熱化學方程式．

解答 解：t₁時△c（A）=0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L，△c（C）=0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L，反應中A與C的計量數之比為0.09：0.06=3：2，t₃～t₄階段與t₄～t₅階段正逆反應速率都相等，而t₃～t₄階段為使用催化劑，則t₄～t₅階段應為減小壓強，則該反應中氣體的化學計量數之和前后相等，則反應方程式為：3A（g）?B（g）+2C（g），t₅時反應速率均增大，且平衡發生移動，應是升高溫度，t₁時是改變物質的濃度，而t₅～t₆階段容器內A的物質的量減少了0.06 mol，說明升高溫度平衡正向移動，正反應為吸熱反應．
A．t₀～t₁階段△c（A）=0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L，若t₁=15 s，則t₀～t₁階段v（A）=$\frac{0.09mol/L}{15s}$=0.006 mol•L^-1•s^-1，故A錯誤；
B．由上述分析可知，t₄～t₅階段改變的條件一定為減小壓強，故B正確；
C．由方程式可知△c（B）=$\frac{1}{3}$△c（A）=0.03mol/L，B的起始濃度為（0.05-0.03）mol/L=0.02mol/L，容器的體積為$\frac{0.3mol}{0.15mol/L}$=2L，所以起始時B的物質的量為0.02mol/L×2L=0.04mol，故C錯誤；
D．正反應為吸熱反應，0.06 molA反應吸收熱量為a kJ，則3mol反應吸收熱量為50akJ，故熱化學方程式為：3A（g）?B（g）+2C（g）△H=+50a kJ•mol^-1，故D錯誤，
故選：B．

點評 本題考查化學平衡計算與影響因素、速率-時間圖象等，關鍵是分析各階段改變條件，是對學生綜合能力的考查，難度中等．