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问题: 化学反应速率

某溶液中发生可逆反应:A==2B+C,A的反应速率U(A)与时间t的关系如下图所示。若溶液的体积为2 L,且起始时只加入A物质,下列说法错误的是( )
(A)图中阴影部分的面积表示0--2min内A的物质的量浓度的减小值。
(B)反应开始的前2 min,A的平均反应速率小于0.375mol/(L.min)。
(C)至2min时,A的物质的量减小值介于0.5mol--1mol之间。
(D)至2min时,c(B)介于1 mol/L--1.5 mol/L之间。

希望老师逐条进行分析。



解答:

C错

A对,设物质的量浓度为C(a),C(a)=速度*时间=U(A)*t,即横纵坐标之积为C(a),C(a)即为阴影部分面积.

B对,因为整个梯形面积S=(0.5+0.25)*2/2=0.75mol/L
如果阴影面积C(a)=S,那么U(a平均)=S/2min=0.375mol/(L*min),
现在阴影面积明显小于梯形面积,即U(a)<U(a平均)=0.375mol/(L*min).

C错,由B选项可知,U(a)的最大值小于0.375mol/(L*min),即n(a)的最大值<0.375*2L*2min=1.5mol
同理,阴影面积明显大于包含在阴影内的矩形面积S=0.25mol/(L*min)*2min=0.5mol/L,即U(a)的最小值>S/2min=0.25mol/(L*min),n(a)的最小值>0.25*2L*2min=1mol.
综上所述,1mol<n(a)<1.5mol.

D对,由C的结果推出2mol<n(b)<3mol,C(b)=n(b)/2L,即1mol/L<c(b)<1.5mol/L