Question

6．T℃時，在一個體積為2L的容器中，A氣體與B氣體反應生成C氣體，反應過程中A、B、C濃度變化如圖所示．
（1）寫出該反應的化學方程式：2A+B?C；
（2）該溫度下該反應的平衡常數為0.52；（保留兩位有效數字）
（3）已知：K（300℃）＞K（350℃），該反應是放熱反應；
（4）0-4分鐘時，A的平均分應速率為0.05mol/（L．min）；
（5）到達平衡時B的轉化率為25%．

Answer 1

分析 （1）根據圖知，隨著反應的進行，A、B的物質的量減小而C的物質的量增加，則A、B是反應物而C是生成物，達到平衡狀態時△n（A）=（2.4-1.6）mol=0.8mol、△n（B）=（1.6-1.2）mol=0.4mol、△n（C）=（0.4-0）mol=0.4mol，同一時間段內各物質物質的量變化量之比與其計量數之比相等，據此確定方程式；
（2）反應達到平衡狀態時，c（A）=$\frac{1.6mol}{2L}$=0.8mol/L、c（B）=$\frac{1.2mol}{2L}$=0.6mol/L、c（C）=$\frac{0.4mol}{2L}$=0.2mol/L，化學平衡常數K等于生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積之比；
（3）升高溫度，化學平衡向吸熱反應方向移動；
（4）0-4min內，A的平均反應速率=$\frac{\frac{△n（A）}{V}}{△t}$；
（5）達到平衡狀態時，B的轉化率=$\frac{0.4mol}{1.6mol}×100%$．

解答 解：（1）根據圖知，隨著反應的進行，A、B的物質的量減小而C的物質的量增加，則A、B是反應物而C是生成物，達到平衡狀態時△n（A）=（2.4-1.6）mol=0.8mol、△n（B）=（1.6-1.2）mol=0.4mol、△n（C）=（0.4-0）mol=0.4mol，同一時間段內各物質物質的量變化量之比與其計量數之比相等，所以A、B、C的計量數之比=0.8mol：0.4mol：0.4mol=2：1：1，所以該反應方程式為2A+B?C，
故答案為：2A+B?C；
（2）反應達到平衡狀態時，c（A）=$\frac{1.6mol}{2L}$=0.8mol/L、c（B）=$\frac{1.2mol}{2L}$=0.6mol/L、c（C）=$\frac{0.4mol}{2L}$=0.2mol/L，化學平衡常數K等于生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積之比，K=$\frac{0.2}{0.6×0．{8}^{2}}$=0.52，
故答案為：0.52；
（3）升高溫度，化學平衡常數減小，化學平衡逆向移動，化學平衡向吸熱反應方向移動，則正反應是放熱反應，故答案為：放；
（4）0-4min內，A的平均反應速率=$\frac{\frac{△n（A）}{V}}{△t}$=$\frac{\frac{（2.4-2.0）mol}{2L}}{4min}$=0.05mol/（L．min），故答案為：0.05mol/（L．min）；
（5）達到平衡狀態時，B的轉化率=$\frac{0.4mol}{1.6mol}×100%$=25%，故答案為：25%．

點評 本題考查圖象分析，側重考查學生分析計算能力，涉及轉化率、反應速率、化學平衡常數的計算及外界條件對化學反應速率的影響，易錯點是平衡常數計算．