Question

在一体积为2L的密闭容器中，气态物质A、B、E的物质的量n随时间t的变化如图所示．已知达到平衡后，降低温度A的转化率增大．
（1）写出此反应的化学方程式

 

；此反应是

 

热反应．
（2）根据图数据，从反应开始到第一次达到平衡时平均速率v （E）为

 

．
（3）在5～7min内曲线变化的原因可能是

 

（填编号）
  A．降低了温度  B．使用了催化剂  C．减小了容器的体积  D．减少了A的物质的量
（4）设该反应达到平衡时的平衡常数为K₁，保持温度不变，将容器体积减少一半，达到新的平衡后，测得B的平衡浓度为原来的2.2倍，平衡常数为K₂，则

 

（填编号）
A．平衡向正反应方向移动，且K₂ ＞K₁
B．平衡移动过程中，正反应速率大于逆反应速率．
C．达到新平衡时，A的浓度增大，且K₁ ＞K₂
D．达到新平衡时，E的浓度是原来的2倍多，且K₁ =K₂．

Answer 1

考点：物质的量或浓度随时间的变化曲线,化学平衡常数的含义,化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题

分析：（1）根据图象知，A和E是反应物、B是生成物，达到平衡状态时△n（A）=（1.0-0.4）mol=0.6mol、△n（B）=（0.6-0）mol=0.6mol、△n（E）=（1.0-0.7）mol=0.3mol，同一可逆反应反应中，同一时间段内各物质物质的量变化量之比等于其计量数之比，据此书写反映方程式；
降低温度，A的转化率增大，说明平衡向正反应方向移动，降低温度平衡向放热反应方向移动；
（2）平均速率v （E）=

△n V

△t

；
（3）在5～7min内，B物质的量增大、E物质的量减小、A物质的量减小，说明平衡向正反应方向移动，
改变条件的瞬间，各物质的物质的量不变，由温度、压强、催化剂、浓度对平衡移动的影响分析判断；
（4）设该反应达到平衡时的平衡常数为K₁，保持温度不变，化学平衡常数不变，将容器体积减少一半，假设平衡不移动，B的浓度应该是原来的2倍，实际上是原来的2.2倍，说明平衡向正反应方向移动．

解答： 解：（1）根据图象知，A和E是反应物、B是生成物，达到平衡状态时△n（A）=（1.0-0.4）mol=0.6mol、△n（B）=（0.6-0）mol=0.6mol、△n（E）=（1.0-0.7）mol=0.3mol，同一可逆反应反应中，同一时间段内各物质物质的量变化量之比等于其计量数之比，所以A、E、B的计量数之比=0.6mol：0.3mol：0.6mol=2：1：2，则该反应方程式为2A（g）+E（g）?2B（g）；
降低温度，A的转化率增大，说明平衡向正反应方向移动，降低温度平衡向放热反应方向移动，所以正反应是放热反应，
故答案为：2A（g）+E（g）?2B（g）；放；
（2）平均速率v （E）=

△n V

△t

=

0.3mol 2L

3min

=0.05mol/（L．min），
故答案为：0.05mol/（L．min）；
（3）在5～7min内，B物质的量增大、E物质的量减小、A物质的量减小，说明平衡向正反应方向移动，
改变条件的瞬间，各物质的物质的量不变，v′（E）=

△n V

△t

=

0.7-0.6 2

2

=0.025mol/（L．min）＜0.05mol/（L．min），反应速率减小，
A．降低了温度反应速率减小，平衡向正反应方向移动，符合条件，故正确； 
B．使用了催化剂反应速率增大且平衡不移动，不符合条件，故错误； 
C．减小了容器的体积，改变条件的瞬间，各物质的物质的量浓度增大，与题干不符合，故错误；
D．减少了A的物质的量瞬间，物质的量曲线与原来平衡没有接触点，与题干不符合，故错误；
故选A；
（4）设该反应达到平衡时的平衡常数为K₁，保持温度不变，化学平衡常数不变，将容器体积减少一半，假设平衡不移动，B的浓度应该是原来的2倍，实际上是原来的2.2倍，说明平衡向正反应方向移动，
A．平衡向正反应方向移动，温度不变，所以平衡常数不变，所以K₂ =K₁，故错误；
B．平衡向正反应方向移动，所以移动过程中，正反应速率大于逆反应速率，故正确；
C．因为体积减小，则A的浓度增大，平衡向正反应方向移动，但A转化的量小于浓度增大的量，达到新平衡时，A的浓度增大，温度不变，平衡常数不变，所以K₁ =K₂，故错误；
D．因为体积减小为原来的一半，假设平衡不移动，E的浓度是原来的2倍，实际上平衡向正反应方向移动，则达到新平衡时，E的浓度小于原来的2倍，温度不变，平衡常数不变，所以K₁ =K₂，故错误；
故选B．

点评：本题考查物质的量或浓度随时间变化曲线，侧重考查计算，明确外界条件对平衡的影响是解本题关键，注意平衡常数只与温度有关，与物质浓度无关，为易错点．