Question

8．400℃時，某密閉容器中有X，Y，Z三種氣體，從反應(yīng)開始到達(dá)到平衡時各物質(zhì)濃度的變化如圖甲所示（假定反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行）．圖乙為相應(yīng)時刻僅改變反應(yīng)體系中某一條件后正、逆反應(yīng)速率隨時間變化的情況．
（1）反應(yīng)開始至平衡時v（X）=0.09mol/（L•min）；A，B，C三點的逆反應(yīng)速率由小到大的順序為A＜B＜C
（2）若t₃時改變的條件是降低壓強，則Z物質(zhì)的起始濃度是1.1mol/L；400℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為1.39
（3）t₄時改變的條件是升高溫度，若該反應(yīng)具有自發(fā)性，則此時平衡向逆反應(yīng)方向移動（選填“正反應(yīng)方向”或“逆反應(yīng)方向”）．
（4）在圖乙中繪制出t₆時向容器中加入一定量X后建立新平衡的過程中（壓強保持不變）正、逆反應(yīng)速率的變化曲線并注明速率類型．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖象可知，10min時反應(yīng)達(dá)到平衡，X的濃度從1.5mol/L降為0.6mol/L，依據(jù)反應(yīng)速率v=$\frac{△c}{△t}$計算，根據(jù)濃度對反應(yīng)速率的影響判斷A，B，C三點的逆反應(yīng)速率順序；
（2）若t₃時改變的條件是降低壓強，根據(jù)圖乙可知，平衡不移動，說明該反應(yīng)前后氣體體積不變，根據(jù)圖甲可寫出反應(yīng)方程式，根據(jù)方程式利用三段式可計算Z物質(zhì)的起始濃度及平衡常數(shù)；
（3）t₄時改變條件時，正逆反應(yīng)速率都增大，說明t₄時改變條件是升高溫度，根據(jù)反應(yīng)自發(fā)進行的條件，結(jié)合方程式判斷；
（4）在t₆時向容器中加入一定量X后建立新平衡的過程中（壓強保持不變），則容器體積增大，根據(jù)濃度對反應(yīng)速率的影響及等效平衡的原理畫圖．

解答 解：（1）根據(jù)圖象可知，10min時反應(yīng)達(dá)到平衡，X的濃度從1.5mol/L降為0.6mol/L，所以v（X）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{1.5mol/L-0.6mol/L}{10min}$=0.09mol/（L•min），根據(jù)圖可知，反應(yīng)中X的濃度隨反應(yīng)的進行在減小，Y的濃度在增大，所以Y為生成物，A、B、C三點的Y的濃度逐漸增大，所以A、B、C三點的逆反應(yīng)速率也逐漸增大，即反應(yīng)速率A＜B＜C，
故答案為：0.09mol/（L•min）；A＜B＜C；
（2）若t₃時改變的條件是降低壓強，根據(jù)圖乙可知，平衡不移動，說明該反應(yīng)前后氣體體積不變，根據(jù)圖甲可知，X為反應(yīng)物，Y為生成物，X、Y的濃度變化量之比為3：2，所以Z只能生成物，且反應(yīng)方程式為3X?2Y+Z，利用三段式可知，
              3X?2Y+Z
起始（mol/L） 1.5     0.6      0.8
轉(zhuǎn)化（mol/L） 0.9     0.6      0.3
平衡（mol/L） 0.6     1.2      0.5
所以Z物質(zhì)的起始濃度是0.8mol/L，K=$\frac{1.2×0．{5}^{2}}{0．{6}^{3}}$=1.39，
故答案為：1.1mol/L；1.39；
（3）t₄時改變條件時，正逆反應(yīng)速率都增大，說明t₄時改變條件是升高溫度，由于該反應(yīng)熵不變，所以根據(jù)反應(yīng)自發(fā)進行的條件，該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以升高溫度平衡逆向移動，
故答案為：升高溫度；逆反應(yīng)方向；
（4）在t₆時向容器中加入一定量X后建立新平衡的過程中（壓強保持不變），體積增大，根據(jù)反應(yīng)3X?Y+2Z可知，反應(yīng)物濃度增大，正反應(yīng)速率增大，生成物濃度減小，逆反應(yīng)速率 減小，但建立新平衡與原平衡為等效平衡，平衡不移動，最終平衡時的速率與原來的相等地，所以圖象為，
故答案為：；

點評 本題考查了化學(xué)平衡的影響因素分析判斷，化學(xué)平衡常數(shù)、反應(yīng)速率概念計算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．