Question

向某密闭容器中加入 4 mol A、1.2 mol C 和一定量的 B 三种气体，一定条件 下发生反应，各物质的浓度随时间变化如甲图所示[已知 t₀～t₁ 阶段保持恒温、恒容，且 c(B)未画出]。乙图为 t₂ 时刻后改变反应条件，反应速率随时间的变化情况，已知在 t₂、t₃、t₄、t₅ 时刻各改变一种不同的条件，其中 t₃ 时刻为使用催化剂。

（1）若 t₁=15 s，则 t₀～t₁ 阶段的反应速率为 v(C)=          。

（2）t₄ 时刻改变的条件为            ，B 的起始物质的量为              。

（3）t₅ 时刻改变的条件为             ，该反应的逆反应为              (填“吸热反 应”或“放热反应”)。

Answer

（1）0.02 mol·L-1·s-1（2） 减小压强 2 mol （3）升高温度 放热反应

【解析】

试题分析：（1）若 t1=15 s，生成物C在 t0～t1 时间段的平均反应速率为 v(C)=（0.6mol/L-0.3mol/L）÷15s=0.02 mol·L-1·s-1。

（2）t4-t5阶段改变条件后，正逆反应速率都减小且相等，所以不可能是降低温度，应该为减小压强；反应中A的浓度变化为：1mol/L-0.8mol/L=0.2mol/L，C的浓度变化为：0.6mol/L-0.3mol/L=0.3mol/L，反应中A与C的化学计量数之比为0.2:0.3=2:3，根据t4—t5阶段改变压强平衡不移动可知，该反应的方程式为2A(g)+B(g)3C(g)；由方程式可知反应过程中消耗的B的物质的量浓度为：（1mol/L-0.8mol/L）÷2=0.1mol/L，所以B的起始浓度为0.4mol/L+0.1mol/L=0.5mol/L，向某密闭容器中加入4molA、1.2molC和一定量的B三种气体，A的起始浓度为1.0mol/L，体积=4mol÷1.0mol/L=4L，物质的量=0.5mol/L×4L=2mol。

（3）该反应是体积不变的反应，而t5-t6阶段正逆反应速率都增大，说明是升高了温度；升高温度后正反应速率大于逆反应速率，说明该反应为吸热反应，逆反应为放热反应。

考点：考查化学反应速率的计算，影响化学反应速率和化学平衡的因素，化学图像的分析与判断等知识。