Question

某化学反应2A（g） B（g）+D（g）在四种不同条件下进行，反应器均为相同恒容密闭容器，B、D起始浓度为0．反应物A的浓度（mol?L^-1间（min）的变化情况如下表：

实验 序号		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

根据上述数据，完成下列填空：
（1）在实验1中，反应在10～20分钟内用A表示的平均速率为

 

．
（2）在实验2中，A的初始浓度C₂=

 

mol?L^-1，反应经20分钟就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是

 

．
（3）设实验3的反应速率为υ₃，实验1的反应速率为υ₁，则υ₃

 

υ₁（填＞、=、＜），且C₃=

 

mol?L^-1．
（4）由上述实验，可推测该反应是

 

反应（选填“吸热”或“放热”）．理由是：

 

．
（5）1～4组实验中，A的平衡转化率最大的是第

 

组．
（6）在实验2中，50min后，若将容器体积增大1倍，则达平衡时B的浓度为

 

mol?L^-1；该反应的平衡常数K

 

（填“不变”或“增大”或“减小”）．

Answer 1

考点：化学平衡建立的过程,反应速率的定量表示方法,化学平衡常数的含义,化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题

分析：（1）根据平均化学反应速率公式：v=

△C

△t

计算；
（2）根据实验1、2数据、利用影响速率的因素来分析；
（3）根据浓度对化学反应速率的影响分析；利用相同温度下平衡常数不变进行计算；
（4）根据温度对化学平衡的影响判断；
（5）利用相同温度下平衡常数不变计算出C₂，然后根据转化率概念来解答；
（6）先求出B的浓度，根据前后气体系数不变的可逆反应，减少压强，平衡不移动，浓度减小；根据温度不变平衡常数不变来解答．

解答： 解：（1）反应在10～20分钟内用A表示的平均速率为v=

△C

△t

=

(0.80-0.67)mol/L

(20-10)min

=0.013mol/（L?min），
故答案为：0.013mol/（L?min）；
（2）根据实验1、2数据分析，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 ；温度相同，达平衡后A的物质的量浓度相同，但达平衡时2组的时间较短，所以只能是加入催化剂；
故答案为：1.0；催化剂；
（3）实验1、3比较，温度相同，10min-20min时，实验3的浓度减少量都大于实验1的，所以实验3的反应速率大于实验1的，即v₃＞v₁；
实验1可知40min时反应达到平衡
                 2A（g）?B（g）+D（g）
起始（mol?L^-1）    1.0          0       0
反应（mol?L^-1）    0.50        0.25    0.25
平衡（mol?L^-1）    0.50        0.25    0.25
该温度下平衡常数K=

C(D)C(B)

C2(A)

=

0.25×0.25

0.502

=

1

4

；
实验3的温度与实验1的温度相同，温度不变，平衡常数不变；
                  2A（g）?B（g）+D（g）
起始（mol?L^-1）      C₃       0        0
反应（mol?L^-1）     0.6       0.30    0.30
平衡（mol?L^-1）    C₃-0.60    0.30    0.30
该温度下平衡常数K=

C(D)C(B)

C2(A)

=

0.30 ×0.30

(C3-0.60)2

=

1

4

；
解得：C₃=1.2；
故答案为：＞；1.2；
（4）实验4与实验1比，温度升高，达平衡时A的平衡浓度减小；温度升高，化学平衡向吸热方向移动，所以正反应是吸热反应；
故答案为：吸热；比较实验4与实验1，可看出升高温度，A的平衡浓度减小，说明升高温度平衡向正反应方向移动，故正反应是吸热反应．
（5）2A（g）?B（g）+D（g）
起始（mo l?L^-1） C₂        0       0
反应（mol?L^-1） 0.50     0.25   0.25
平衡（mol?L^-1） C₂-0.50   0.25 0.25
该温度下平衡常数K=

C(D)C(B)

C2(A)

=

0.25× 0.25

(C2-0.50)2

=

1

4

；
解得：C₂=1.0；
1～4组实验中，第4组A的平衡转化率最大为

1.0-0.20

1.0

×100%=80%，故答案为：4；
（6）由（5）知，在实验2中，平衡时B的浓度为0.25mol/L，50min后，若将容器体积增大1倍，平衡不移动，浓度为原来的一半，即0.125mol/L；由于温度不变，所以该反应的平衡常数不变，故答案为：0.125mol/L；不变．

点评：本题考查了化学平衡的分析判断，化学反应速率的计算应用，平衡常数概念和转化率概念的计算分析，注意影响平衡因素的分析判断条件，题目难度中等．