Question

（14分）某化學(xué)反應(yīng)2A(g)  B(g)+D(s)在四種不同條件下進(jìn)行，反應(yīng)器均為相同恒容密閉容器，B、D起始為0。反應(yīng)物A的濃度（mol·L⁻¹）隨反應(yīng)時(shí)間（min）的變化情況如下表：

根據(jù)上述數(shù)據(jù)，完成下列填空:

（1）在實(shí)驗(yàn)1中，反應(yīng)在10至20分鐘時(shí)間內(nèi)平均速率υ_(A)=                          。

（2）在實(shí)驗(yàn)2中，A的初始濃度c ₂=            mol·L⁻¹，反應(yīng)經(jīng)20分鐘就達(dá)到平衡，可推測實(shí)驗(yàn)2中還隱含的條件是                                 。

（3）設(shè)實(shí)驗(yàn)3的反應(yīng)速率為υ₃，實(shí)驗(yàn)1的反應(yīng)速率為υ₁，則υ₃         υ₁（填>、=、<），且c ₃=                         。

（4）由本次實(shí)驗(yàn)，可推測該反應(yīng)是         反應(yīng)（選填吸熱或放熱）。理由是：                                                     。

（5）1～4組實(shí)驗(yàn)中，A的平衡轉(zhuǎn)化率最大的是第               組。

（6）在實(shí)驗(yàn)2中，50 min后，若將容器體積增大1倍，則達(dá)平衡時(shí)B的濃度為      

      （填>、=、<）0.125 mol·L⁻¹；該反應(yīng)的平衡常數(shù)K         （填“不變”、“增大”或 “減小”）。

    （7）若實(shí)驗(yàn)4起始充入2mol/L A,則達(dá)平衡后A的轉(zhuǎn)化率與原平衡相比           （填“不變”、“增大”或“減小”）。

 

Answer 1

【答案】

（1）0.013 mol·L⁻¹·min⁻¹     （1分）

（2）1.0    使用了催化劑     （每空1分，共2分）

（3）>  （1分）      c ₃=1.20 mol·L⁻¹（2分）

（4）吸熱（1分）實(shí)驗(yàn)4和1比較，溫度升高，A的平衡濃度減小，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)（2分）

（5）4（1分）

（6）<0.125 mol·L⁻¹（2分）；不變。（1分）

（7）增大（1分）

【解析】（1）反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)濃度的變化量來表示，在實(shí)驗(yàn)1中，反應(yīng)在10至20分鐘時(shí)間內(nèi)A的濃度變化了0.80 mol·L⁻¹－0.67 mol·L⁻¹＝0.13mol·L⁻¹，所以其反應(yīng)速率為。

（2）實(shí)驗(yàn)1和2相比，平衡時(shí)A的濃度相同，說明其起始濃度是一樣的，但和1相比，到達(dá)平衡的時(shí)間要少，即實(shí)驗(yàn)2反應(yīng)快。因?yàn)槠胶鉅顟B(tài)相同，而反應(yīng)又是體積減小的可逆反應(yīng)，所以只能是使用了催化劑。

（3）實(shí)驗(yàn)3在10至20分鐘時(shí)間內(nèi)A的濃度變化量是0.92mol·L⁻¹－0.75 mol·L⁻¹＝0.17mol·L⁻¹＞0.13mol·L⁻¹，實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3的反應(yīng)速率快。

（4）實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)4相比，A的起始濃度相同，但反應(yīng)的溫度不同，而平衡時(shí)實(shí)驗(yàn)4中的轉(zhuǎn)化率高于實(shí)驗(yàn)1中的轉(zhuǎn)化率，說明升高溫度平衡正反應(yīng)方向移動(dòng)，因此是吸熱反應(yīng)。

（5）根據(jù)以上分析可知實(shí)驗(yàn)4的轉(zhuǎn)化率最高。

（6）在實(shí)驗(yàn)2中，50 min時(shí)B的濃度是0.25 mol·L⁻¹，將容器體積增大1倍，則B的濃度瞬間變?yōu)?.125 mol·L⁻¹。因?yàn)榻档蛪簭?qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以B的濃度會(huì)繼續(xù)減小，到達(dá)新的平衡時(shí)要小于0.125 mol·L⁻¹。平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，所以改變壓強(qiáng)平衡常數(shù)不變。

（7）因?yàn)榉磻?yīng)物只有一種，所以增大反應(yīng)物A的濃度，相當(dāng)于增大體系的壓強(qiáng)，平衡向體積減小的正反應(yīng)方向移動(dòng)，即轉(zhuǎn)化率會(huì)增大。