Question

(15分)
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：
（1）已知AX₃的熔点和沸点分别为－93.6 ℃和76 ℃，AX₅的熔点为167 ℃。室温时AX₃与气体X₂反应生成lmol AX₅，放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为                     。
（2）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及判断依据是：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：α_a为      、α_c为            。

Answer 1

⑴AX₃(l)＋X₂(g) = AX₅(s)   ΔH=－123.8KJ·mol^－1(2分)
⑵①(3 分)
②bca(2分) b、加人催化剂。反应速率加快，但平衡点没有改变(2分)
c、 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)(2分)
③α＝2(1－) (2分)    50%(1分)  40% (1分)

解析试题分析：⑴据题意，先写出反应方程式并标出各物质的状态AX₃(l)＋X₂(g) = AX₅(s)，然后确定其反应热ΔH=－123.8KJ·mol^－1，综上便可写出完整的热化学方程式。
⑵①
解：开始时n_o =" 0.4" mol，总压强为160 kPa，平衡时总压强为120 kPa，
则n为：
AX₃(g) ＋ X₂(g)     AX₅(g)
起始时n_o/mol：  0.20        0.20           0
平衡时n/mol:： 0.20 －x    0.20 －x         x
(0.20-x)＋(0.20-x)＋x = 0.30
x = 0.10
 
②从图中观察平衡的时间(t_b＜t_c＜t_a)，判断反应速率的快慢为b＞c＞a；
b组的反应速率加快，但平衡点没有改变说明是加人了催化剂；
c组的反应速率加快，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)说明是温度升高。
③用三段式分析：
AX₃(g)  ＋    X₂(g)     AX₅(g)
起始时n_o/mol：  0.20             0.20          0
变化量n/mol:：   0.20α        0.20α            0.20α
平衡时n/mol:： 0.20 －0.20α    0.20 －0.20α     0.20α
据题意有，化简得α＝2(1－)；
将图中p₀、p的数据代入上述计算式得α_a＝2(1－)＝2(1－)＝50%；
α_c＝2(1－)＝2(1－)＝40%。
考点：本题考查热化学方程式的书写，化学反应速率的计算，化学平衡移动原理的应用，转化率的计算等。