Question

【題目】化合物AX3和單質(zhì)X在一定條件下反應(yīng)可生成化合物AX3。反應(yīng)AX3(g)+X2(g)=AX5(g)在容積為10L的密閉容器中進(jìn)行。起始時AX3和X2均為0.2mol.反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行，反應(yīng)體系總壓強隨時間的變化如圖所示。回答下列問題:

(1)下列式計算實驗a從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時的反應(yīng)速率v(AX5)=_________

(2)圖中3組實驗從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時的反應(yīng)速率v(AX5)由大到小的次序為____(填實驗序號);與實驗a相比，b改變的實驗條件及判斷依據(jù)是:_________

(3)用p0表示開始時總壓強，p表示平衡時總壓強，α表示AX5的平衡轉(zhuǎn)化率，則a的表達(dá)式為_______;實驗a和c的平衡轉(zhuǎn)化率:αa為______,αc為_______。

Answer 1

【答案】 0.10mol/(10L×60min)=1.7×10-4mol·L-1·min-1 bca b:加入催化劑。反應(yīng)速率加快，但平衡點沒有改變 a=2(1-p/p0) 50% 40%

【解析】（1）依據(jù)體積不變的密閉容器中壓強之比就等于物質(zhì)的量之比有，實驗a開始時n0=0.4mol，總壓強為160kPa，則可列比例式：=，n=0.4mol×=0.3mol。假設(shè)平衡時AX5的物質(zhì)的量為x，可列式如下：

(0.20-x)+(0.20-x)+x=0.3 解得：x=0.1，

v(AX5)==1.7×10-4mol·L-1·min-1；

(2)由圖像知，達(dá)到平衡所需時間：a＞c＞b，所以反應(yīng)速率．v(AX5)由大到小的順序為b＞c＞a；與實驗a相比，實驗b先達(dá)到平衡，化學(xué)反應(yīng)速率快，但平衡沒有變化，說明實驗b加入了催化劑；

(3) 用p0表示開始時總壓強，p表示平衡時總壓強，α表示AX3的平衡轉(zhuǎn)化率，

AX3（g）+ X2（g） AX5（g）

初始 （mol） 0.20 0.20 0

平衡 （mol） 0.20-x 0.20-x x

(0.20-x）+(0.20-x）+x=n，則x= 0.40-n

αa=50%； αc==40%。