Question

14．向甲、乙、丙三個密閉容器中充入一定量的A和B，發生反應：A（g）+xB（g）?2C（g）．各容器的反應溫度、反應物起始量，反應過程中C的濃度隨時間變化關系分別以下表和如圖表示：
下列說法正確的是（　　）

容器	甲	乙	丙
容積	0.5 L	0.5 L	1.0 L
溫度/℃	T1	T2	T2
反應物起始量	1.5 mol A 0.5 mol B	1.5 mol A 0.5 mol B	6.0 mol A 2.0 mol B

• A． 10min內甲容器中反應的平均速率v（A）=0.025 mol•L^-1•min^-1
• B． 由圖可知：T₁＜T₂，且該反應為吸熱反應
• C． 若平衡時保持溫度不變，改變容器體積平衡不移動
• D． T₁℃，起始時甲容器中充入0.5 mol A、1.5 mol B，平衡時A的轉化率為25%

Answer 1

分析 A、由圖可知，10min內甲容器中C的濃度變化量為1mol/L，根據v=$\frac{△c}{△t}$計算v（C），再利用速率之比等于化學計量數之比計算v（A）；
B、比較甲與乙可知，乙先到達平衡，故溫度T₁＜T₂，溫度越高C的濃度越低，升高溫度平衡向逆反應移動；
C、若x=1，反應前后氣體的物質的量不變，改變體積壓強不變，不影響平衡移動；
D、乙中平衡時A的轉化率為$\frac{1mol/L×0.5L×\frac{1}{2}}{1.5mol}$=$\frac{1}{6}$，丙中A的轉化率為$\frac{2mol/L×1L×\frac{1}{2}}{6mol}$=$\frac{1}{6}$，丙中壓強為乙中2倍，壓強增大平衡不移動，故x=1，根據三段式計算甲中平衡時各組分的濃度，進而計算平衡常數，令T₁℃，起始時甲容器中充入0.5molA、1.5molB，反應到達平衡時A的濃度變化量為x，再利用三段式表示出平衡時各組分的濃度，利用平衡常數列方程計算x的值，進而計算A的轉化率．

解答 解：A、由圖可知，10min內甲容器中C的濃度變化量為1mol/L，v（C）=$\frac{1mol/L}{10min}$=0.1mol/（L•min），速率之比等于化學計量數之比，所以v（A）=$\frac{1}{2}$v（C）=$\frac{1}{2}$×0.1mol/（L•min）=0.05mol/（L•min），故A錯誤；
B、比較甲與乙可知，乙先到達平衡，故溫度T₁＜T₂，溫度越高C的濃度越低，升高溫度平衡向逆反應移動，故正反應為放熱反應，故B錯誤；
C、若x=1，反應前后氣體的物質的量不變，改變體積壓強不變，不影響平衡移動，故C正確；
D、乙中平衡時A的轉化率為A的轉化率為$\frac{1mol/L×0.5L×\frac{1}{2}}{1.5mol}$=$\frac{1}{6}$，丙中A的轉化率為$\frac{2mol/L×1L×\frac{1}{2}}{6mol}$=$\frac{1}{6}$，丙中壓強為乙中2倍，壓強增大平衡不移動，故x=1，
               A（g）+B（g）?2C（g）．
開始（mol/L）：3        1       0  
變化（mol/L）：0.75    0.75     1.5
平衡（mol/L）：2.25    0.25     1.5
故T₁℃，該反應的平衡常數為k=$\frac{1.5×1.5}{2.25×0.25}$=4
令T₁℃，起始時甲容器中充入0.5molA、1.5molB，反應到達平衡時A的濃度變化量為x，則：
             A（g）+B（g）?2C（g）．
開始（mol/L）：1      3       0  
變化（mol/L）：x      x       2x
平衡（mol/L）：1-x   3-x      2x
所以$\frac{（2x）{\;}^{2}}{（1-x）（3-x）}$=4
解得：x=0.75
故A的轉化率=$\frac{0.75mol/L}{1mol/L}$×100%=75%，故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查化學反應速率計算、影響化學平衡移動的鹽酸、化學平衡圖象與有關計算，難度較大，D選項為易錯點、難點，判斷x的值是解題的關鍵．