Question

向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应：xA(g)+B(g) 2C(g)。各容器的反应温度、反应物起始量，反应过程中C的浓度随时间变化关系分别以下表和下图表示

容器	甲	乙	丙
容积	0.5L	0.5L	1. 0L
温度／℃	T1	T2	T2
反应物 起始量	1.5molA 0.5 molB	1.5 molA 0.5 molB	6.0 molA 2.0 molB

下列说法正确的是

A．l0min内甲容器中反应的平均速率v(A)=0.025mol·(L·min)^－1

B．由图可知：T₁<T₂，且该反应为吸热反应

C．若平衡时温度不变，改变容器体积平衡不移动

D．T₁℃，起始时甲容器中充入0.5molA、1.5molB，平衡时A的转化率为25%

Answer

C

【解析】

试题分析：A．根据图像的乙、丙可知，二者的温度相同，反应开始时物质的浓度丙是乙的2倍，达到平衡时形成的C的浓度也是乙的2倍，说明增大压强化学平衡不发生移动，因此该反应是反应前后气体体积相等的反应，所以x=1。由图可知，10min内甲容器中C的浓度变化量为1.0mol/L，v(C)= 1.0mol/L÷10min=0.1mol/（L•min），由于用不同物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比，所以v(A)=1/2 v(C)= 1/2 ×0.1mol/（L•min）=0.05 mol/（L•min），错误； B．比较甲与乙反应条件可知，二者只有反应温度不同，乙先到达平衡，故温度T1 ＜T2 ，温度越高C的浓度越低，说明升高温度化学平衡向逆反应移动，根据平衡移动原理，升高温度化学平衡向吸热反应分析移动，逆反应为吸热反应，则该反应的正反应为放热反应，错误；C．根据选项A分析可知反应前后气体的物质的量不变，改变容器的容积，使体系的压强压强发生变化，化学平衡不发生移动，正确；D．由于该反应是反应前后气体体积相等的反应，所以该反应的方程式是A（g）+B（g）2C（g）．

开始（mol/L）：3 1 0

变化（mol/L）：2.75 0.75 1.5

平衡（mol/L）：2.25 0.25 1.5

故T1 ℃，该反应的平衡常数为，若温度不变，起始时甲容器中充入0.5molA、1.5molB，物质的起始浓度分别是c(A)=1mol/L，c(B)=3mol/L，假设物质B改变浓度为x，则达到平衡时各种物质的浓度分别是c(A)=(1-x)mol/L，c(B)=(3-x)mol/L，c(C)=2xmol/L，由于化学平衡常数不变，所以，解得x=0.75mol/L，所以A的转化率=(0.75mol/L÷1mol/L)×100%=75%，错误。

【考点定位】考查外界条件对化学平衡移动的影响的计算的知识。

【名师点睛】在其它条件不变时，升高温度，化学反应速率加快，达到平衡所需要的时间缩短，先达到平衡，先出现拐点，从而可确定温度T1 ＜T2 ；再结合反应在不同温度下达到平衡状态时C的含量的高低，根据平衡移动原理，判断该反应的正反应是放热反应还是吸热反应；根据开始加入的物质的量浓度关系及平衡时C的浓度关系可确定方程式的系数，可确定该反应是反应前后气体体积相等的反应，从而可确定在温度不变时改变压强，化学平衡不发生移动；根据平衡时C的浓度计算出用C表示的化学反应速率，利用物质反应时速率比等于方程式的系数比得到用A物质表示的反应速率大小；在温度是T1时，先根据已知条件计算出在温度是甲中化学平衡常数，然后确定改变物质浓度，利用平衡三段式确定物质的平衡浓度，根据K不变，计算得到改变的A的物质的量，利用物质的转化率是转化的物质的量与加入的物质的量的比得到其数值，从而确定选项D正误。本题将化学方程式的系数的判断、压强、温度、浓度对化学反应速率和化学平衡移动的影响综合考查，同时也考查了化学平衡常数的应用，是一个综合性很强的试题，全面考查了学生运用知识进行分析问题、解决问题的能力。