解题思路:(1)根据v=[△c/△t]计算v(C);
(2)图二是在四种不同情况下影响化学的平衡,而影响平衡的因素有:浓度、温度、压强、催化剂;
t3~t4和t4~t5这两段平衡是不移动的,则只能是压强和催化剂影响的,因此应该推断该反应为等体积变化的反应,
t3~t4的平衡比原平衡的速率要快,而t4~t5的速率又变慢,则前者应是加催化剂,因为条件只能用一次,t4~t5段为减压;
(3)反应物的浓度降低,生成物的浓度增大,结合图一可知,A为反应物,C为生成物,A的变化为0.2mol/L,C的变化量为0.3mol/L.又由于该反应为等体积变化的反应,所以B为反应物,根据化学反应的速率之比等于化学方程式前的计量系数比,写出该反应的方程式为2A(g)+B(g)⇌3C(g),起始2molA所对应的浓度为1mol/L,则体积应是2L,t5-t6阶段为升高温度,v(正)>(逆),平衡向正反应方向移动,升高温度平衡向吸热方向移动;
(4)根据平衡常数影响因素是随温度变化,平衡移动方向解答K1、K2、K3、K4、K5之间的关系;
(5)反应物的浓度降低,生成物的浓度增大,结合图一可知,A为反应物,C为生成物,A的变化为0.2mol/L,C的变化量为0.3mol/L.又由于该反应为等体积变化的反应,所以B为反应物,根据化学反应的速率之比等于化学方程式前的计量系数比,写出该反应的方程式为2A(g)+B(g)⇌3C(g).
(1)15min内,以C浓度变化表示的反应速率为v(C)=[0.6mol−0.3mol/15min]=0.02 mol/(L•min),故答案为:0.02 mol/(L•min);
(2)t3~t4和t4~t5这两段平衡是不移动的,则只能是压强和催化剂影响的,因此应该推断该反应为等体积变化的反应,
t3~t4的平衡比原平衡的速率要快,而t4~t5的速率又变慢,则前者应是加催化剂,因为条件只能用一次,t4~t5段为减压;
故答案为:减小压强;
(3)反应物的浓度降低,生成物的浓度增大,结合图一可知,A为反应物,C为生成物,A的变化为0.2mol/L,C的变化量为0.3mol/L.又由于该反应为等体积变化的反应,所以B为反应物,根据化学反应的速率之比等于化学方程式前的计量系数比,该反应的方程式为2A(g)+B(g)⇌3C(g),所以,△c(B)=[1/2]△n(A)=[1/2]×0.2mol/L=0.1mol/L,起始2molA所对应的浓度为1mol/L,则体积应是[2mol/1mol/L]=2L,故B的起始物质的量为n(B)=(0.1mol/L+0.4mol/L)×2L=1.0mol;
故答案为:1.0mol;
(4)t1-t2段,处于平衡状态,c(A)平衡=0.8mol/L,c(B)平衡=0.4mol/L,c(C)平衡=0.6mol/L,
K1=
c3(C)
c2(A)c(B)=
0.63
0.82×0.4=0.84,
t2-t3段,为改变浓度,平衡移动,平衡常数不变,K2=0.84,
t3-t4段,使用催化剂,加快反应,平衡常数不变,K3=0.84,
t4-t5段,为降低压强,反应速率降低,平衡不移动,平衡常数不变,K4=0.84,
t5-t6段,为升高温度,平衡向正反应方向移动,平衡常数增大,
故 K1=K2=K3=K4<K5,
故答案为:K1=K2=K3=K4<K5;
(5)反应物的浓度降低,生成物的浓度增大,结合图一可知,A为反应物,C为生成物,A的变化为0.2mol/L,C的变化量为0.3mol/L.又由于该反应为等体积变化的反应,所以B为反应物,根据化学反应的速率之比等于化学方程式前的计量系数比,写出该反应的方程式为2A(g)+B(g)⇌3C(g),
故答案为:2A(g)+B(g)⇌3C(g).
点评:
本题考点: 化学平衡的影响因素;反应速率的定量表示方法;化学平衡常数的含义.
考点点评: 本题以图象的形式考查影响化学反应速率以及化学平衡移动的因素,题目难度中等,注意等效平衡问题,为本题的难点,也是易错点.