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:
(1)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。
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① 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 。
②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平衡转化率:α(a)为 。
(2)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 。
【答案】
(1)①bca(2分)b:加入催化剂.反应速率加快,但平衡点没有改变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)
②α=2(1-p/p0);50%
(2)AX3(l)+X2(g)=AX5(s)△H=—123.8kJmol—1
【解析】
试题分析:(1)①根据到abc达平衡用时的多少可以比较出反应速率的大小为:b>c>a;与实验a相比,b实验到达平衡的时间变小,但平衡没有发生移动,所以为使用催化剂;c实验到达平衡时总压强变大,说明平衡逆向移动,而化学反应速率变大,考虑到该反应是放热反应,所以是升高温度所导致的;
②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,根据压强之比就等于物质的量之比有:
,n=
,
AX3(g)+X2(g)
AX5(g)
初始 (mol) 0.20 0.20 0
平衡 (mol) 0.20-x 0.20-x x
(0.20-x)+(0.20-x)+x=n
x=0.40-n=0.4-
,
α=
×100%=2(1-P/P0)×100%,∴αa=2(1-P/P0)=2(1-120/160)=50%;
(2)因为AX3的熔点和沸点分别为-93.6℃和76℃,AX5的熔点为167℃,室温时,AX3为液态,AX5为固态,生成1mol AX5,放出热量123.8kJ,该反应的热化学方程为:AX3(l)+X2(g)=AX5(s)△H=-123.8kJmol-1。