在一密闭恒容的容器中，可逆反应3A(g) 3B(？)＋C(？)的能量变化如图甲所示，气体的平均相对分子质量随时

Question

在一密闭恒容的容器中，可逆反应3A(g) 3B(？)＋C(？)的能量变化如图甲所示，气体的平均相对分子质量随时间的变化如图乙所示。 (1)由图甲可以判断3A(g) 3B(？)＋C(？)的正反应是________反应(填“吸热”或“放热”)，实验a和实验b相比较，可能隐含的反应条件是________。(2)由图乙可以得出有关B和C状态的结论是________。①若t 2 时刻升高温度，气体的平均相对分子质量变化一定符合________线(填“c”“d”或“e”)。②若改变压强，气体的平均相对分子质量变化一定符合c线，则C物质的状态为________。(3)如果平衡后保持温度不变，将容器体积增加一倍，新平衡时A的浓度是原来的60%，则B是________状态，C是________状态。(4)如果B为气体，C为固体，取0.3 mol A恒温下在1 L容器中充分反应，平衡时测得B的浓度为0.21 mol/L。若使反应从逆反应开始，起始时在容器中加入0.3 mol B，同样条件下，要使平衡时B的浓度仍为0.21 mol/L，则C的物质的量的取值范围应该是________。

Answer 1

(1)吸热；实验b加了催化剂　(2)B、C中至少有一种为气体　①e　②非气态　(3)固体或液体；气体   (4)n(C)>0.03 mol

图甲是化学反应过程与能量变化的关系图，显然B与C化合生成A是放热反应，则3A(g) 3B(？)＋C(？)正反应是吸热反应。实验b反应需要的能量降低，可能使用了催化剂。由图乙可以看出，从反应开始到平衡状态，混合气体的平均相对分子质量减小，有两种可能，一种是气体分子数增多了，B、C均为气体，一种是气体质量减少了，B或者C有一种是气体，所以，B、C中至少有一种为气体，若t 2 时刻升高温度，平衡正向移动，气体的平均相对分子质量减小，符合图像e，若改变压强，气体的平均相对分子质量不变，则该反应为一个气体体积不变的反应。B为气体，C为非气体。如果平衡后保持温度不变，将容器体积增加一倍，新平衡时A的浓度是原来的60%，说明平衡逆向移动，则逆向为气体分子数增加的反应，则B为非气体，C为气体。因为是恒容容器，所以要使平衡时B的浓度相等，应该加入的反应物的量相当，C是固体，只要满足题中反应所需即可，平衡时C反应了0.03 mol，所以C的物质的量应该大于0.03 mol。