Question

25 C时，在体积为2 L的密闭容器中，气态物质A、B、C的物质的量n随时间1的变化如图1所示，已知反应达到平衡后，降低温度，A的转化率将增大。

(1)根据图1数据。写出该反应的化学方程式：_____________；此反应的平衡常数表达式为K=_________，从反应开始到第一次平衡时的平均速率v(A)为________。

(2)在5~7min内，若K值不变，则此处曲线变化的原因是_________。

(3)图2表示此反应的反应速率v和时间t的关系，t₃、t₅、t₆时刻各改变一个且互不相同的条件，各阶段的平衡常数如下表所示。K₁、K₂、K₃、K₄之间的关系为________（用“>”“<”或“=”连接）。A的转化率最大的一段时间是___________。

t2~t3	t4~t5	t5~t6	t7~t8
K1	K2	K3	K4

Answer

A+2B2C 0.05mol·L-1·min-1 增大压强 K1>K2=K3=K4 t2~t3

【解析】（1）由图1可知，A、B为反应物，C为生产物，且最后A、B的物质的量不为0，为可逆反应，3min时△n（A）：△n（B）：△n（C）=（1-0.7）mol：（1-0.4）mol：0.6mol=1：2：2，物质的量之比等于化学计量数之比，所以反应方程式为A+2B2C；平衡常数为生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，所以；从反应开始到达第一次平衡时的平均速率v（A）= =0.05mol/（L•min）；（2）K值不变，温度不变，由图1可知，5min时各组分的物质的量不变，且平衡向正反应移动，只能改变压强，由反应为前后气体体积减小的反应，故应增大压强；（3）降低温度，A的转化率将增大，反应向正反应进行，所以正反应为放热反应，该反应为前后气体体积减小的反应，t3时刻，正逆反应速率都增大，且逆反应速率变化大，平衡向逆反应移动，应为升高温度，所以K1＞K2；t6时刻，正逆反应速率都减小，且正反应速率变化大，平衡向逆反应移动；应为降低压强，所以K3=K4；t5～t6正逆速率都增大，平衡不移动，应是使用催化剂，K不变，所以K2=K3，所以K1＞K2=K3=K4，所以t2～t3段A的转化率最高。