Question

【題目】在一體積固定的密閉容器中，某化學(xué)反應(yīng)2A(g)B(g)＋D(g)在四種不同條件下進行，B、D起始濃度為0。反應(yīng)物A的濃度(mol·L－1)隨反應(yīng)時間(min)的變化情況如表：

實驗序號	溫度	0	10	20	30	40	50	60
1	800	1.0	0.80	0.67	0.57	0.50	0.50	0.50
2	800	c2	0.60	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50
3	800	c3	0.92	0.75	0.63	0.60	0.60	0.60
4	820	1.0	0.40	0.25	0.20	0.20	0.20	0.20

根據(jù)上述數(shù)據(jù)，完成下列填空：

(1)實驗1中，在10～20min內(nèi)，用A表示的該反應(yīng)的平均速率為________mol·L－1·min－1。

(2)實驗2中c2＝________，反應(yīng)經(jīng)20min就達到平衡，可推測實驗2中還隱含的條件是________。

(3)設(shè)實驗3的反應(yīng)速率為v3，實驗1的反應(yīng)速率為v1，則v3______(填“>”“<”或“＝”，下同)v1，且c3_____1.0。

(4)請根據(jù)以上實驗指出要加快該反應(yīng)速率可采取的方法：________。(至少列舉2種方法)

Answer 1

【答案】0.013 1.0 使用了催化劑 > > 增大反應(yīng)物A的濃度、升高溫度、使用催化劑

【解析】

從反應(yīng)2A(g)B(g)＋D(g)可以看出，反應(yīng)前后氣體的分子數(shù)相等，即改變壓強平衡不發(fā)生移動；從圖中數(shù)據(jù)看，實驗1應(yīng)是參照系。實驗2與實驗1相比，平衡時A的濃度相同，但達平衡的時間短，由此可推出起始濃度的關(guān)系及條件的差異。實驗3與實驗1相比，10~20分鐘內(nèi)A的濃度變化量大，平衡濃度A也大，由此可推出起始濃度關(guān)系。實驗4與實驗1相比，溫度高，達平衡時A的濃度小，由此可推出升高溫度對平衡移動的影響。

(1)實驗1中，在10～20min內(nèi)，c(A)=0.80mol/L-0.67mol/L=0.13mol/L，用A表示的該反應(yīng)的平均速率為=0.013mol·L－1·min－1。答案為：0.013；

(2)實驗2 與實驗1 溫度相同，則平衡常數(shù)相同，平衡時A的濃度相同，則起始濃度相同，實驗2中c2＝1.0；實驗2 達平衡所用時間比實驗1 短，則反應(yīng)速率快，但條件改變沒有使平衡發(fā)生移動，沒有改變平衡濃度，則可推測實驗2中還隱含的條件是使用了催化劑。答案為：1.0；使用了催化劑；

(3)設(shè)實驗3的反應(yīng)速率為v3，實驗1的反應(yīng)速率為v1，從表中可以看出，10~20分鐘內(nèi)A的濃度變化量大，平衡濃度A也大，則起始濃度也大，反應(yīng)速率必然快，從而得出v3>v1，且c3>1.0。答案為：>；>；

(4)以上實驗，分別從增大濃度、升高溫度、使用催化劑進行實驗設(shè)計，得出條件改變都能加快反應(yīng)速率的結(jié)論，從而得出要加快該反應(yīng)速率可采取的方法：增大反應(yīng)物A的濃度、升高溫度、使用催化劑。答案為：增大反應(yīng)物A的濃度、升高溫度、使用催化劑。