Question

（I）向一体积不变的密闭容器中充入2 mol A，0.6 mol C和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应2A(g)＋B(g)3C(g)，各物质的浓度随时间变化的关系如图 1所示，其中t₀～t₁阶段c(B)未画出。图2为反应体系中反应速率随时间变化的情况且t₂，t₃，t₄各改变一种不同的条件。

（1）若t₁＝15 min，则t₀～t₁阶段以C的浓度变化表示的反应速率v(C)＝__________。

（2）t₃时改变的条件为__________________，B的起始物质的量为__________________，

t₄～t₅阶段，若A的物质的量减少了0.01 mol，而此阶段中反应体系吸收能量为a kJ，

写出此条件下该反应的热化学方程式：__________________。

（II）在容积可变的密闭容器中发生反应：mA(g) + nB(g) pC(g) ，在一定温度和不同压强下达到平衡时，分别得到A的物质的量浓度如下表

压强p/Pa	2×10^5	5×10^5	1×10^6
c(A)/mol·L^-1	0.08	0.20	0.44

⑴当压强从2×10⁵ Pa增加到5×10⁵ Pa时，平衡              移动（填：向左， 向右 ，不）

⑵维持压强为2×10⁵ Pa，当反应达到平衡状态时，体系中共有amol气体，再向体系中加入bmolB，当重新达到平衡时，体系中气体总物质的量是         mol。

⑶当压强为1×10⁶ Pa时，此反应的平衡常数表达式：                          。

Answer

（I）（1） 0.02 mol/(L·min) ；

（2）减小压强或取出部分平衡混合气体；1.0mol；

（3）2A(g)＋B(g)3C(g)； ΔH＝＋200a kJ/mol。

（II）（1）不；（2）a+b；（3）K=；

【解析】

试题分析：（I）（1）15min内，以C浓度变化表示的反应速率为v（C）==0.02 mol/（L•min），故答案为：0.02 mol/（L•min）；

（2）t2～t3和t3～t4这两段平衡是不移动的，则只能是压强和催化剂影响的，因此应该推断该反应为等体积变化的反应，t2～t3的平衡比原平衡的速率要快，而t3～t4的速率又变慢，则前者应是加催化剂，因为条件只能用一次，t3～t4段为减压或取出部分平衡混合气体；反应物的浓度降低，生成物的浓度增大，结合图1可知，A为反应物，C为生成物，A的变化为0.2mol/L，C的变化量为0.3mol/L．又由于该反应为等体积变化的反应，所以B为反应物，根据化学反应的速率之比等于化学方程式前的计量系数比，该反应的方程式为2A（g）+B（g）3C（g），所以，△c（B）=△c（A）=×0.2mol/L=0.1mol/L，起始2molA所对应的浓度为1mol/L，则体积应是=2L，故B的起始物质的量为n（B）=（0.1mol/L+0.4mol/L）×2L=1.0mol；故答案为：减小压强或取出部分平衡混合气体；1．O mol；

（3）根据方程式计算，若A的物质的量共变化了0.01mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为a kJ，则反应2molA时，交换热量200akJ，而由图象可知，t4～t5阶段应为升高温度，正反应速率大于逆反应速率，平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，所以热化学方程式为2A（g）+B（g）3C（g）△H=+200a kJ/mol，故答案为：2A（g）+B（g）3C（g）△H=+200a kJ/mol

（II）（1）由表格数据可知当压强从2×105Pa增大为5×105Pa时，压强增大2.5倍，体积变为倍，浓度由0.08增大为0.20mol•L-1，也增大2.5倍，所以增大压强平衡不移动，故答案为：不；

（2）由（1）可知，增大压强平衡不移动，所以反应前后气体的物质的量不变，所以当反应达到平衡状态时，体系中共有amol气体，再向体系中加入bmolB，当重新达到平衡时，体系中气体总物质的量是a+b，故答案为：a+b；

（3）由表格数据可知当压强从5×105Pa增大为1×106Pa时，压强增大2倍，体积变为倍，浓度应该由0.20增大为0.40mol•L-1，但是实际上A的浓度为0.44，说明平衡逆移，则反应前气体的物质的量小于反应后气体的物质的量，则反应物B不在是气态，所以此反应的平衡常数表达式为K=，故答案为：。

考点：考查了影响化学反应速率以及化学平衡移动的因素、平衡常数、平衡移动、平衡图象等的相关知识。