Question

T ℃时，A气体与B气体反应生成C气体，反应过程中A、B、C浓度变化如图(Ⅰ)所示，若保持其他条件不变，温度分别为T₁和T₂时，B的体积分数与时间的关系如图(Ⅱ)所示。

根据以上条件，回答下列问题：

（1）A与B反应生成C的化学方程式为                          ，正反应为________（填“吸热”或“放热”）反应。

（2）在密闭容器中，加入2 mol A和6 mol B。

① 当反应达到平衡时， A和B的浓度比是_______；A和B的转化率之比是_______。

② 升高平衡体系的温度(保持体积不变)，混合气体的平均相对分子质量________。（填“变大”、“变小”或“不变”）

③ 当达到平衡时，充入氩气，并保持压强不变，平衡将____（填“正向”、“逆向”或“不”）移动。

Answer

(1) A(g)＋3B(g) 2C(g) （若写为“=”该题不得分） 放热

(2)① 1∶3 1∶1 ② 变小 ③ 逆向

【解析】

试题分析：（1）根据图1可知A、B的浓度减少，为反应物，C的浓度增加，C是生成物。平衡时A、B减少的浓度分别是0.2mol/L、0.6mol/L，C增加0.4mol/L，所以根据浓度的变化量之比是相应的化学计量数之比可知A与B反应生成C的化学方程式为A(g)＋3B(g) 2C(g)；根据图2可知T1时首先达到平衡状态，但B的体积分数大于T2时的体积分数，这说明升高温度平衡逆反应方向进行，因此正反应为放热反应。

（2）①由于A和B是按照化学计量数之比充入反应，因此当反应达到平衡时， A和B的浓度比始终是1∶3，而A和B的转化率之比是1∶1。

②正反应放热，升高平衡体系的温度(保持体积不变)，平衡向逆反应方向进行，气体的物质的量增加，但质量不变，因此混合气体的平均相对分子质量变小。

③当达到平衡时，充入氩气，并保持压强不变，则容器的容积必然增大，因此平衡将逆向移动。

【考点定位】本题主要是考查可逆反应计算、外界条件对平衡状态的影响

【名师点晴】明确外界条件对平衡状态的影响变化规律是解答的关键，易错点是压强对平衡状态的影响。特别是惰性气体的加入对平衡状态的影响是解答的难点，现归纳如下：①恒温、恒容条件：原平衡体系体系总压强增大→体系中各组分的浓度不变→平衡不移动。②恒温、恒压条件：原平衡体系容器容积增大，各反应气体的分压减小→体系中各组分的浓度同倍数减小（等效于减压），平衡向气体体积增大的方向移动。