题目内容
【题目】化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题：反应AX3(g)＋X2(g)
AX5(g)在容积为10 L的密闭容器中进行。起始时AX3和X2均为0.2 mol。反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。
（1）列式计算实验a从反应开始至达到平衡时的反应速率 v(AX5)＝________________。
（2）图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)由大到小的次序为_______________(填实验序号)；与实验a相比，其他两组改变的实验条件是：b_________________、c____________________________________。
（3）用p0表示开始时总压强，p表示平衡时总压强，α表示AX3的平衡转化率，则α的表达式为_________________；实验a和c的平衡转化率：αa为___________、αc为_______________。
【答案】
bca 加入催化剂 温度升高 α＝2(1－
) 50% 40%
【解析】
（1）根据v=c÷t概念公式计算出反应速率；
（2）根据到达平衡用时的多少可以比较出反应速率的大小；根据图象中的曲线的变化趋势判断出改变的实验条件及判断依据；
（3）对于气体来讲，压强之比就等于物质的量之比，根据化学平衡三段式，进而求得转化率的表达式及具体的值。
(1)设反应生成xmol AX5，由题意建立如下三段式：
AX3(g)＋X2(g)
AX5(g)
初始(mol) 0.20 0.20 0
变化(mol) x x x
平衡(mol) 0.20x 0.20x x
(0.20x)+(0.20x)+x=0.30
由图可知，实验a反应起始总压强为160KPa，平衡时总压强为120KPa，由压强之比等于物质的量之比可得
=
=
，解得x=0.10，则a从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX3)=
=1.7×10—4mol/(L·min)，故答案为：1.7×10—4mol/(L·min)；
(2)由题给图像abc达平衡用时的多少可以比较出反应速率由大到小的次序为：b＞c＞a；与该反应是一个气体体积减小的放热反应，实验a相比，b实验到达平衡的时间变小，但平衡没有发生移动，则改变的条件为使用催化剂；c实验到达平衡时总压强变大，由反应容器的容积和起始物质的量未改变，但起始总压强增大，说明平衡逆向移动，则改变的条件为升高温度，故答案为：b＞c＞a；加入催化剂，反应速率加快，但平衡点没有改变；温度升高，反应速率加快，但平衡点向逆反应方向移动(或反应容器的容积和起始物质的量未改变，但起始总压强增大；
（3）若用p0表示开始时总压强，p表示平衡时总压强，α表示AX3的平衡转化率，由题意建立如下三段式：
AX3(g)＋X2(g)AX5(g)
初始(mol) 0.20 0.20 0
变化(mol) 0.20α 0.20α 0.20α
平衡(mol) 0.200.20α 0.200.20α 0.20α
由压强之比等于物质的量之比可得
=
，解得α＝2(1－)；由图可知，实验a反应起始总压强为160KPa，平衡时总压强为120KPa，则α＝2×(1－
)=0.5；由图可知，实验c反应起始总压强为175KPa，平衡时总压强为140KPa，则α＝2×(1－
)=0.4，故答案为：α＝2(1－)；50%；40%。
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