Question

在一恒容密闭容器中发生某化学反应2A（g）?B（g）+C（g），在三种不同条件下进行，其中实验Ⅰ、Ⅱ都在800℃，实验Ⅲ在850℃，B、C的起始浓度都为0，反应物A的浓度（mol?L^-1）随时间（min）的变化如图所示：
试回答下列问题：
（1）在实验Ⅰ中，反应在20min至40min内A的平均反应速率为______．
（2）实验Ⅱ和实验I相比，可能隐含的反应条件是______．
（3）根据实验Ⅲ和实验Ⅰ的比较，可推测该反应降低温度，平衡向______（填“正”或“逆”）反应方向移动，该正反应是______（填“放热”或“吸热”）反应．
（4）与实验Ⅰ相比，若实验Ⅰ中的A的起始浓度改为0.8mol?L^-1，其它条件不变，则达到平衡时所需用的时间______实验Ⅰ（填写“大于”、“等于”或“小于”）．

Answer 1

（1）实验Ⅰ中，反应在20min至40min内A的浓度变化为0.65mol/L-0.5mol/L=0.15mol/L，所以v（A）=

0.15mol/L

40min-20min

=0.0075mol?L^-1?min^-1．
故答案为：0.0075mol?L^-1?min^-1．
（2）实验Ⅱ和实验I相比，平衡状态完全相同，平衡时A的浓度相同，但实验Ⅱ的反应速率快，改变压强平衡不移动，但物质的浓度发生变化，故实验Ⅱ应该使用了催化剂．
故答案为：实验Ⅱ使用了催化剂．
（3）实验Ⅲ和实验Ⅰ的比较，降低温度，平衡时A的浓度增大，平衡向逆反应移动，降低温度平衡向放热反应移动，故正反应为吸热反应．
故答案为：逆；吸热．
（4）A的起始浓度改为0.8mol?L^-1，等效为降低压强，反应速率降低，到达平衡时间增长，即达到平衡时所需用的时间 大于实验Ⅰ．
故答案为：大于．