Question

向某密闭容器中加入0.15 mol/L A、0.05 mol/L C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图中甲图所示[t₀时c(B)未画出，t₁时增大到0.05 mol/L]。乙图为t₂时刻后改变反应条件，平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况。

(1)若t₄时改变的条件为减小压强，则B的起始物质的量浓度为_____mol/L。

(2)若t₅时改变的条件是升温，此时v(正)>v(逆)，若A的物质的量减少0.03 mol时，容器与外界的热交换总量为akJ，写出该反应的热化学方程式_______。

(3)若t₁＝15s，则t₀～t₁阶段以C浓度变化表示的平均反应速率为v(C)＝_______ mol/L，A的转化率为________。

(4)t₃时改变的某一反应条件可能是________(选填序号)。

a．使用催化剂

b．增大压强

c．增大反应物浓度

Answer

(1)0.02

(2)3A(g)2C(g)＋B(g) ΔH＝＋100a kJ·mol－1

(3)0.004 60% (4)a、b

【解析】这是一道反应速率及其影响因素与平衡移动的综合性题目。

(1)t4时，减小压强，v(正)、v(逆)以同等倍数下降，说明反应前后化学计量数之和相等，由A、C浓度变化曲线知，到t1时，A、C的浓度变化量为Δc(A)＝0.15－0.06＝0.09(mol·L－1)，Δc(C)＝0.11－0.05＝0.06(mol·L－1)，即A、C的化学计量数之比为0.09∶0.06＝3∶2，故反应式为3A(g)2C(g)＋B(g)，则B的起始浓度为0.05－0.03＝0.02(mol·L－1)。

(2)因升温，v(正)>v(逆)，平衡正向进行，故此反应为吸热反应，其热化学反应方程式为3A(g)2C(g)＋B(g)

ΔH＝＋100a kJ·mol－1。

(3)v(C)＝ ＝0.004 mol·L－1·s－1

α(A)＝ ×100%＝60%。

(4)乙图中t3时刻v(正)、v(逆)以同等倍数增大，故应是增大压强或加入催化剂。