题目内容
【题目】某化学反应2A(g)B(g)+D(g)在四种不同条件下进行,B、D起始浓度为0。反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表:
浓度 时间 温度 | 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 | 1.0 | 0.40 | 0.25 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
根据上述实验数据,完成下列填空:
(1)在实验1中,反应在10至20min时间内,反应物A的平均速率为 mol/(L·min)。
(2)在实验2中,A的初始浓度C2= mol/L,反应经20minA的浓度就不再发生变化,进而可推测实验2中隐含的条件是 。
(3)在实验3中,A的初始浓度C3 1.0mol/L(填>、=、<)。
(4)比较实验4和实验1,可推测该反应是____________反应(选填“吸热”、“放热”)。理由是_________________________。
【答案】
(1)0.013
(2)1.0 加入了催化剂
(3)>
(4)吸热 温度升高,A的平衡浓度减小,说明平衡正向移动,则正向为吸热反应
【解析】
试题分析:
(1)在实验1,反应在10至20分钟时间内A的浓度减少0.80-0.67=0.13mol/L,所以A的平均反应速率为0.13mol/L÷20min=0.0165 mol/(L·min);
(2)该反应是反应前后物质的量不变的可逆反应,温度不变时实验2与实验1达到平衡状态时A的浓度相同,且达到平衡的时间缩短,所以实验2与实验1是等效平衡,实验2使用了催化剂,A的起始浓度与实验1相同,所以C2=1.0mol/L;
(3)设实验3的反应速率为υ3,实验1的反应速率为υ1,由于实验3的温度与实验1相同,而平衡时的浓度3的高,而且在开始10min内高,开始物质的浓度实验3的高,说明在反应开始时C3>1.0mol/L;
(4)比较实验4和实验1,由于实验4的温度高于实验1,而开始时的物质浓度相同,达到平衡时的浓度实验1高,说明升高温度,平衡向正反应方向移动,由于升高温度,平衡向吸热反应方向移动,所以正反应方向是吸热反应。