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t2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________。
(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t2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。