Question

17．在2L的恒容密閉容器中，發生反應：A（g）+B（g）?2C（g）+D（s）△H=-akJ．mol^-1，實驗內容和結果分別如下表和如圖所示．下列說法正確的是（　　）

實驗	溫度	起始物質的量		熱量
序號		A	B	變化
I	600℃	1mol	3mol	96 kJ
n	800℃	0.5mol	1.5mol	----

• A． 實驗I中，10min內平均速率v（B）=0.06mol．L^-1•min^-1
• B． 上述方程式中a=160
• C． 600℃時，該反應的平衡常數是0.45
• D． 向實驗E的平衡體系中再充入0.5molA和1.5molB，A的轉化率不變

Answer 1

分析 A．圖象分析可知實驗Ⅰ中，10 min內C生成了1.2mol，結合化學反應速率v=$\frac{△c}{△t}$計算，速率之比等于化學方程式計量數之比，以此計算B的反應速率；
B．根據圖象中的變化量結合圖表中熱量變化計算，依據化學平衡三段式可知，
                A（g）+B（g）?2C（g）+D（s）△H=a kJ•mol^-1，
起始量（mol）    1      3       0      0          akJ
變化量（mol）    0.6    0.6     1.2    0.6        96kJ
平衡量（mol）    0.4    2.4      1.2    0.6
反應焓變是指1molA全部反應的熱量變化；
C．結合B中化學平衡三段式列式計算平衡濃度，c（A）=0.2mol/L，c（B）=1.2mol/L，c（C）=0.6mol/L，平衡常數等于生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應物平衡濃度冪次方乘積；
D．反根據等效平衡分析判斷，反應前后氣體體積不變，等比等效，開始投入量 AB之比為3：1，向實驗Ⅱ的平衡體系中再充入0.5 mol A和1.5 mol B，可以看作充入AB反應比為3：1，先投入0.5molA和$\frac{0.5}{3}$molB，達到平衡狀態，A的轉化率不變，相當于多投入1.5mol-$\frac{0.5}{3}$molB的量．

解答 解：圖象分析，先拐先平溫度高，溫度越高C物質的量越小，溫度升高，平衡逆向進行，說明反應是放熱反應，
A.10 min內C生成了1.2mol，則反應速率v（C）=$\frac{\frac{1.2}{2}}{10}$0.06mol/L•min=0.06mol/L•min，速率之比等于化學方程式計量數之比，v（B）=$\frac{1}{2}$v（C）=0.06mol/L•min×$\frac{1}{2}$=0.03mol/L•min，故A錯誤；
B．由化學平衡三段式可知，
             A（g）+B（g）?2C（g）+D（s）△H=a kJ•mol^-1，
起始量（mol） 1      3      0      0         aKJ
變化量（mol） 0.6   0.6    1.2     0.6      96KJ
平衡量（mol） 0.4   2.4    1.2     0.6
反應焓變是指1molA全部反應的熱量變化，則a=$\frac{96kJ}{0.6mol}$=160kJ/mol
圖象分析，先拐先平溫度高，溫度越高C物質的量越小，溫度升高，平衡逆向進行，說明反應是放熱反應，所以a=-160，故B正確；
C．由B中可知平衡濃度：c（A）=0.2mol/L，c（B）=1.2mol/L，c（C）=0.6mol/L，平衡常數K=$\frac{0．{6}^{2}}{0.2×1.2}$=1.5，故C錯誤；
D．反應前后氣體體積不變，等比等效，開始投入量 AB之比為1：3，向實驗Ⅱ的平衡體系中再充入0.5 mol A和1.5 mol B，可以看作先投入0.5molA和1.5molB后再投入0.5molA和1.5molB，達到相同平衡狀態，A的轉化率不變，故D正確；
故選BD．

點評 本題考查化學平衡計算，為高頻考點，側重考查學生分析計算能力，會利用三段式法進行解答，難點是D選項中等效平衡的建立，題目難度中等．