Question

在500℃时，将足量的A固体投入2.0L真空密闭容器中，发生A（s）2B（g）+C（g）反应，测得气体C随时间的浓度变化如图所示：

（1）已知该反应只有高温下能自发进行，则该反应的△H           0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（2）在上述反应条件下，从反应开始到平衡，用V（B）=            mol·L^-1·min^-1，500℃时的平衡常数K=            ；

（3）在反应温度和容器体积不变的条件下，下列能说明上述反应达到平衡状态的是          ；

A．混合气体的压强保持不变         B．气体C的体积分数保持不变

C．混合气体的密度保持不变        D．B的正反应速率等于C的逆反应速率

（4）在500℃时，上述反应达到平衡后，在8min时将容器体积迅速压缩为1.0L，反应在12min建立新的平衡，画出8～15min内C气体物质的量浓度随时间变化的示意图。

Answer

（1）＞；

（2）0.04；4×10-3

（3） A C

（4）

【解析】

试题分析：将足量的A固体投入2.0L真空密闭容器中，发生A（s） 2B（g）+C（g）反应。

（1）化学反应A（s） 2B（g）+C（g），△S>0，该反应只有高温下能自发进行，则△G=△H-T△S<0才能自发进行，故△H>0，故填：＞；

（2）由图像可知V（B）=2V（C）=2×（0.10÷5）=0.04 mol·L-1·min-1；500℃时的平衡常数K=0.1×0.22=4×10-3，故答案为：0.04；4×10-3

（3）对于化学反应A（s） 2B（g）+C（g）可知该反应正向为气体体积增大的方向，故混合气体的压强保持不变则反应达到平衡，故A项正确；该反应A为固体，则B、C气体按体积比2:1生成，故C的体积分数不变，并不一定达到平衡状态，故B项错误；该反应为恒容，故该反应正向为密度增大方向，故混合气体的密度保持不变，则反应达到平衡状态，C项正确；化学反应速率之比等于化学计量数之比，故平衡状态下B的正反应速率等于二倍的C的逆反应速率，故D项错误；故选AC；

（4）在500℃时，上述反应达到平衡后，在8min时将容器体积迅速压缩为1.0L，则瞬间B、C浓度均增大为原来的二倍，平衡逆向移动，但平衡常数不变，故再次达到平衡时B、C浓度均变为原平衡浓度，故曲线图像为：

。

考点：考查了化学反应速率和化学平衡的相关知识。