Question

【題目】在某一容積為 2L 的恒容密閉容器中，A、B、C、D 四種氣體物質發生可逆反應，其物質的量 n(mol)隨時間 t(min)的變化曲線如圖所示。回答下列問題：

(1)該反應的化學方程式為____。

(2)前 2min 內用 A 的濃度變化表示的化學反應速率為____；

(3)在 2min 時，圖象發生改變的原因可能是_____ (填字母)

A.增大 B 的物質的量 B.降低溫度 C.加入催化劑 D.減小 A 的物質的量

(4)不同條件下的該反應的速率：①v(A)＝1.0mol·L－1·s－1，②v(B)＝1.0 m ol·L－1·s－1，③v(C)＝1.2 mol·L－1·s－1，④v(D)=1.2mol·L－1·s－1。其中反應速率最快的是___ (填序號)。

Answer 1

【答案】4A+5B6C+4D 0.1mol/(L·min) C ④

【解析】

根據圖象知，A、B物質的量減少是反應物、C和D物質的量增加是生成物，根據各物質物質的量的變化量之比等于其計量數之比，據此書寫方程式，注意反應物未完全轉化為生成物，此反應為可逆反應；用反應速率等于濃度的變化除以時間，求出A的反應速率；外界條件能改變反應速率，根據圖形進行分析；比較反應速率的快慢根據反應速率之比等于化學計量數之比，把不同物質轉化為同一物質進行比較。

(1)根據圖象知，A、B物質的量減少是反應物、C和D物質的量增加是生成物，反應達到平衡時，各物質的物質的量變化量分別為：△n(A)=(2.51.7)mol=0.8mol、△n(B)=(2.41.4)mol=1.0mol、△n(C)=(1.20)mol=1.2mol、△n(D)=(0.80)mol=0.8mol，

物質的物質的量的變化量之比等于其計量數之比，所以A、B、C、 D計量數之比=0.8mol:1.0mol:1.2mol:0.8mol=4:5:6:4，反應方程式為4A+5B6C+4D；

(2)化學反應速率等于濃度的變化除以時間，前2min內用A的濃度變化表示的化學反應速率v(A)；

(3)在2min時，各物質的物質的量不變，故A、D不選，相同時間內物質的量變化量增大，說明加快了反應速率，降低溫度反應速率減慢，B不選，只有加入催化劑能加快反應速率且瞬間各物質的物質的量不變，故答案選C；

(4) 根據反應速率之比等于化學計量數之比(4A+5B6C+4D)，把不同物質轉化為同一物質進行比較，如全轉化為A：①v(A)＝1.0mol·L－1·s－1，②v(A)＝×v(B)＝×1.0 mol·L－1·s－1＝0.8 mol·L－1·s－1，③v(A)＝×v(C)＝×1.2 mol·L－1·s－1＝0.8 mol·L－1·s－1，④v(A)＝v(D)=1.2mol·L－1·s－1，比較數值可知其中反應速率最快的是④。