Question

12．某密閉容器中充入等物質的量的氣體A和B，一定溫度下發生如下反應：A（g）+xB（g）═2C（g），達到平衡后，只改變反應的一個條件，測得容器中物質的濃度、反應速率隨時間的變化關系如圖所示．下列說法中正確的是（　　）

• A． 反應方程式中的x=1，30min時改變條件后，A的轉化率將變減小
• B． 前30 min內 A的反應速率為0.05 mol/（L•min）
• C． 20至40 min內表示處于平衡狀態，該反應為放熱反應
• D． 30 min時改變的條件是加入負催化劑，40 min時改變的條件是升高溫度

Answer 1

分析 A、濃度變化量之比等于系數之比，據此確定系數x，根據化學平衡的移動和轉化率的關系來回答；
B、根據數據計算前20 min內的反應速率，但是20-30min內，改變了外界條件會引起速率的變化；
C、根據平衡狀態的特征判斷反應是否平衡，根據外界條件對平衡移動、反應速率的影響來判斷；
D、根據圖示內容結合外界條件對平衡移動、反應速率的影響來判斷．

解答 解：A、反應在20min達到了平衡，c（B）=1.0mol/L，c（C）=2.0mol/L，△c（C）=2.0mol/L，△c（B）=1.0mol/L，濃度變化量之比等于系數之比，所以x=1，30min時改變條件后，化學平衡不移動，A的轉化率將不變，故A錯誤；
B、前20 min內，△c（C）=2.0mol/L，△c（B）=1.0mol/L，△c（A）=1.0mol/L，前20 min內A的反應速率為=$\frac{1.0mol/L}{20min}$=0.05 mol/（L•min），但是20-30min之間，由于改變條件，化學反應速率發生變化，所以，前30 min內 A的反應速率不再是0.05 mol/（L•min），故B錯誤；
C、20至40 min內，化學反應速率不再變化，所以表示處于平衡狀態，40min時正逆反應速率都增大，由于該反應是體積不變的反應，所以不可能增大壓強，只能是升高了溫度；由于升高溫度后，逆反應速率大于正反應速率，說明該反應為放熱反應，故C正確；
D、30 min時，改變的條件，化學平衡不移動，但是正逆反應速率減慢，由于該反應是體積不變的反應，可能減小壓強，或是加入負催化劑，40min時正逆反應速率都增大，由于該反應是體積不變的反應，所以不可能增大壓強，只能是升高了溫度，故D正確．
故選CD．

點評 該題涉及化學平衡移動的影響因素和化學反應速率的有關計算．需讀懂化學平衡的圖象、正確理解平衡移動的本質是因正反應速率和逆反應改變的程度不同．