Question

20．某化学反应2A（g）?B（g）+D（g）在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为零，反应物A的浓度（mol•L^-1）随反应时间（min）的变化情况如表：

实验序号	时间 浓度 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	0.40	0.25	0.20	0.20	0.20	0.20

根据表中数据，完成下列填空：
（1）实验1，反应在10至20分钟时间内A平均速率为0.013mol/（L．min）．
（2）实验2，A的初始浓度c₂=1.0 mol•L^-1，推测实验2中还隐含的条件是加入催化剂．
（3）800℃时该反应的平衡常数K=0.25
（4）设实验3的反应速率为v₃，实验1的反应速率为v₁，则v₃＞v₁（填＞、＜、=），且C₃=1.2mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）实验1，反应在10至20分钟时间内△c（A）=（0.8-0.67）mol/L=0.13mol/L，再根据c=$\frac{△c}{△t}$计算v（A）；
（2）实验1、2温度相同，达平衡后A的物质的量浓度相同，且B、D起始浓度为0，所以两组实验中A的起始浓度相同；到达平衡时实验2的时间较短，实验2应是加入催化剂；
（3）根据实验1计算平衡时各组分物质的量浓度，代入K=$\frac{c（B）×c（D）}{{c}^{2}（A）}$计算平衡常数；
（4）实验1、3温度相同，由于反应前后气体体积不变，二者为等效平衡，平衡时实验3中A的浓度大，说明A的起始浓度大，浓度越大反应速率越快，平衡时实验1、3中A的转化率相等，进而计算实验3中A的起始浓度．

解答 解：（1）实验1，反应在10至20分钟时间内△c（A）=（0.8-0.67）mol/L=0.13mol/L，则v（A）=$\frac{0.13mol/L}{10min}$=0.013mol/（L．min），故答案为：0.013mol/（L．min）；
（2）实验1、2温度相同，达平衡后A的物质的量浓度相同，且B、D起始浓度为0，所以两组实验中A的起始浓度相同为1.0mol•L^-1 ，到达平衡时实验2的时间较短，实验2应是加入催化剂，
故答案为：1.0；加入催化剂；
（3）实验1平衡时A的浓度为0.5mol/L，则：
               2A（g）?B（g）+D（g）
起始浓度（mol/L）：1       0      0
变化浓度（mol/L）：0.5     0.25   0.25
平衡浓度（mol/L）：0.5     0.25   0.25
800℃时该反应的K=$\frac{c（B）×c（D）}{{c}^{2}（A）}$=$\frac{0.25×0.25}{0．{5}^{2}}$=0.25m，
故答案为：0.25；
（4）实验1、3温度相同，由于反应前后气体体积不变，二者为等效平衡，平衡时实验3中A的浓度大，说明A的起始浓度大，浓度越大反应速率越快，即v₃＞v₁，
平衡时实验1、3中A的转化率相等，实验1中A的转化率为50%，故实验3中A的起始浓度C₃=$\frac{0.6mol/L}{50%}$=1.2mol/L，
故答案为：＞；1.2．

点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、反应速率计算等，侧重考查学生对实验数据的分析处理能力，（4）中注意利用等效平衡解答，也可以利用平衡常数计算．