Question

7．反應(yīng)：aA（g）+bB（g）$\stackrel{催化劑}{?}$cC（g）（△H＜0）在等容條件下進(jìn)行．改變其他反應(yīng)條件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)如圖示：
回答問(wèn)題：
（1）反應(yīng)的化學(xué)方程式中，a：b：c為1：3：2；
（2）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移動(dòng)的方向是向正反應(yīng)方向，采取的措施是從反應(yīng)體系中移出產(chǎn)物C；
（3）比較第Ⅱ階段反應(yīng)溫度（T₂）和第Ⅲ階段反應(yīng)溫度（T₃）的高低：T₂＞T₃（填“＞”“＜”或“=”），判斷的理由是此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；
（4）若 α_Ⅰ（B）、α_Ⅱ（B）、α_Ⅲ（B）分別表示B在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各階段的平衡轉(zhuǎn)化率，則三者中最小的是α_Ⅲ（B），其值是19%（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）由圖可知第Ⅰ階段，平衡時(shí)△c（A）=2mol/L-1mol/L=1mol/L，△c（B）=6mol/L-3mol/L=3mol/L，△c（C）=2mol/L，根據(jù)濃度變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算；
（2）第Ⅱ階段C是從0開(kāi)始的，瞬間A、B濃度不變，因此可以確定第一次平衡后從體系中移出了C，即減少生成物濃度，平衡正向移動(dòng)；
（3）第Ⅲ階段的開(kāi)始與第Ⅱ階段的平衡各物質(zhì)的量均相等，根據(jù)A、B的量減少，C的量增加可判斷平衡是正向移動(dòng)的，根據(jù)平衡開(kāi)始時(shí)濃度確定此平衡移動(dòng)不可能是由濃度的變化引起的，另外題目所給條件容器的體積不變，則改變壓強(qiáng)也不可能，因此一定為溫度的影響，此反應(yīng)正向?yàn)榉艧岱磻?yīng)，可以推測(cè)為降低溫度，另外結(jié)合A的速率在三個(gè)階段的情況，確定改變的條件一定為降低溫度，根據(jù)勒夏特列原理，平衡的移動(dòng)只能減弱改變，不能抵消改變，因此達(dá)到平衡后溫度一定比第Ⅱ階段平衡時(shí)的溫度低；
（4）轉(zhuǎn)化率是物質(zhì)的減少量與初始量的比值，計(jì)算三個(gè)階段B的轉(zhuǎn)化率，據(jù)此解答．

解答 解：（1）由圖可知第Ⅰ階段，平衡時(shí)△c（A）=2mol/L-1mol/L=1mol/L，△c（B）=6mol/L-3mol/L=3mol/L，△c（C）=2mol/L，濃度變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，故a：b：c=1mol/L：3mol/L：2mol/L=1：3：2，
故答案為：1：3：2；
（2）第Ⅱ階段C是從0開(kāi)始的，瞬間A、B濃度不變，因此可以確定第一次平衡后從體系中移出了C，即減少生成物濃度，平衡正向移動(dòng)，
故答案為：向正反應(yīng)方向；從反應(yīng)體系中移出產(chǎn)物C；
（3）第Ⅲ階段的開(kāi)始與第Ⅱ階段的平衡各物質(zhì)的量均相等，根據(jù)A、B的量減少，C的量增加可判斷平衡是正向移動(dòng)的，根據(jù)平衡開(kāi)始時(shí)濃度確定此平衡移動(dòng)不可能是由濃度的變化引起的，另外題目所給條件容器的體積不變，則改變壓強(qiáng)也不可能，因此一定為溫度的影響，此反應(yīng)正向?yàn)榉艧岱磻?yīng)，可以推測(cè)為降低溫度，另外結(jié)合A的速率在三個(gè)階段的情況，確定改變的條件一定為降低溫度，根據(jù)勒夏特列原理，平衡的移動(dòng)只能減弱改變，不能抵消改變，因此達(dá)到平衡后溫度一定比第Ⅱ階段平衡時(shí)的溫度低，
故答案為：＞；此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；
（4）B的平衡轉(zhuǎn)化率α_Ⅰ（B）=$\frac{3mol/L}{6mol/L}$×100%=50%，α_Ⅱ（B）=$\frac{3mol/L-1.86mol/L}{3mol/L}$×100%=38%，
α_Ⅲ（B）=$\frac{1.86mol/L-1.5mol/L}{1.86mol/L}$×100%=19%，
B的平衡轉(zhuǎn)化率α_Ⅰ（B）、α_Ⅱ（B）、α_Ⅲ（B）中最小的值19%；
故答案為：α_Ⅲ（B）；19%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖象、化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡影響因素等，注意合理分析題中信息數(shù)據(jù)，本題難度中等．