Question

12．在恒定溫度T℃，2L恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)aA（g）+bB（g）?cC（g），容器中A、B、C物質(zhì)的量變化如圖所示，回答下列問題：
（1）該化學(xué)方程式中a：b：c為2：1：2，T℃時該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K的值為0.31．（保留2位小數(shù)）
（2）0～15min內(nèi)，B的平均反應(yīng)速率為0.0033mol/（L•min），反應(yīng)達平衡時，A的轉(zhuǎn)化率為20%．
（3）據(jù)圖判斷，反應(yīng)進行至20min時，曲線發(fā)生變化的原因是增大了B的量（用文字表達），
反應(yīng)重新達平衡時，A的體積分數(shù)將減�。ㄌ睢霸龃蟆�、“減小”或“不變”）．
（4）10min到15min的曲線變化的原因可能是使用了催化劑．

Answer 1

分析 （1）由圖象可知，15min達到平衡，反應(yīng)物A物質(zhì)的量變化0.2mol，B變化物質(zhì)的量0.1mol，C變化物質(zhì)的量0.2mol，化學(xué)方程式的計量數(shù)之比等于ABC發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的量之比；，結(jié)合平衡狀態(tài)下物質(zhì)的平衡濃度計算反應(yīng)的平衡常數(shù)；
（2）依據(jù)（1）的計算數(shù)據(jù)計算得到B的反應(yīng)速率V=△$\frac{△c}{△t}$，A的轉(zhuǎn)化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%；
（3）據(jù)圖判斷，反應(yīng)進行至20min時B的量突然增大，A的物質(zhì)的量減小，C物質(zhì)的量增大，依據(jù)化學(xué)平衡影響因素分析，平衡正向進行，A的轉(zhuǎn)化率增大；
（4）10min到15min的曲線變化，是AB物質(zhì)的量減小，C的物質(zhì)的量增大，反應(yīng)速率增大，但最后達到相同的平衡狀態(tài)，說明可能的原因是催化劑的作用．

解答 解：（1）由變化量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比可知，a：b：c=2：1：2，平衡狀態(tài)下ABC的濃度為：c（A）=$\frac{0.8mol}{2L}$=0.4mol/L，c（B）=$\frac{0.4mol}{2L}$=0.2mol/L，c（C）=$\frac{0.2mol}{2L}$=0.1mol/L，平衡狀態(tài)下物質(zhì)的平衡濃度計算反應(yīng)的平衡常數(shù)=$\frac{{c}^{2}（C）}{{c}^{2}（A）c（B）}$=$\frac{0．{1}^{2}}{0．{4}^{2}×0.2}$=0.31，故答案為：2：1：2；0.31；
（2）v（B）=$\frac{（0.5-0.4）mol}{2L×15min}$=0.003 3 mol/（L•min），A的轉(zhuǎn)化率為$\frac{（1.0-0.8）mol}{1.0mol}$×100%=20%，故答案為：0.0033 mol/（ L•min）；20%；
（3）反應(yīng)進行到20 min時，B的物質(zhì)的量突然增大，A和C的物質(zhì)的量瞬時不變，所以是增大了B的量，增大B的量，平衡正向移動，不斷消耗A，A的體積分數(shù)將減小，故答案為：增大了B的量；減�。�
（4）10min到15min的曲線變化，是AB物質(zhì)的量減小，C的物質(zhì)的量增大，反應(yīng)速率增大，但最后達到相同的平衡狀態(tài)，說明改變的 條件是加入了催化劑，改變反應(yīng)速率不改變化學(xué)平衡，故答案為：使用了催化劑．

點評 本題考查了化學(xué)反應(yīng)速率影響因素，化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡常數(shù)的計算，圖象分析和化學(xué)平衡移動原理是解題關(guān)鍵，題目難度中等．