题目内容

11．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0．反应物A的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表：
浓     时间
度
温度
0
10
20
30
40
50
60
1800℃1.00.800.670.570.500.500.50
2800℃C20.600.500.500.500.500.50
3800℃C30.920.750.630.600.600.60
4820℃1.01.00.400.250.200.200.20
根据上述实验数据，完成下列填空：
（1）在实验1中，反应在10至20min时间内，反应物A的平均速率为0.013mol/（L•min）．
（2）在实验2中，A的初始浓度C2=1.0mol/L，反应经20minA的浓度就不再发生变化，进而可推测实验2中隐含的条件是加入了催化剂．
（3）在实验3中，A的初始浓度C3＞1.0mol/L（填＞、=、＜）．
（4）比较实验4和实验1，可推测该反应是吸热反应（选填“吸热”、“放热”）．理由是升高温度，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．

分析 （1）根据平均化学反应速率公式：v=$\frac{△c}{△t}$计算；
（2）根据实验1、2数据、利用影响速率的因素来分析；
（3）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．

解答 解：（1）反应在10～20分钟内用A表示的平均速率为v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{（0.8-0.67）mol}{10min}$=0.013mol/（L•min），
故答案为：0.013；
（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；加入了催化剂；
（3）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=$\frac{0.25×0.25}{0.5{0}^{2}}$=$\frac{1}{4}$，
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=$\frac{0.30×0.30}{（{c}_{3}-0.60）^{2}}$=$\frac{1}{4}$；
解得：C3=1.2，
故答案为：＞；
（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；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．

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．

练习册系列答案
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A．将稀硫酸换成浓硫酸            B．适当升高温度
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（4）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验．将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间．
                 实验
混合溶液		ABCDEF
4mol•L-1 H2SO4/mL30V1V2V3V4V5
饱和CuSO4溶液/mL00.52.55V620
H2O/mLV7V8V9V10100
①请完成此实验设计，其中：V1=30，V6=10，V9=17.5；
②该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高．但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降．请分析氢气生成速率下降的主要原因当加入一定量的硫酸铜后，生成的单质铜会沉积在锌的表面，降低了锌与溶液的接触面积．
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（1）请完成以下实验设计表（ 表中不要留空格）
实验编号实验目的T/KpHc/10-3 mol•L-1
H2O2Fe2+
①为以下实验作参照29836.00.30
②探究温度对降解反应速率的影响3
③298106.00.30
[数据处理]实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如图
（2）请根据上图实验①曲线，计算降解反应50～150s内的反应速率：v（p-CP）=8.0×10-6mol•L-1•s-1；
[解释与结论]
（3）实验①、②表明温度升高，降解反应速率增大．但后续研究表明：温度过高时反而导致降解反应速率减小，请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因：过氧化氢在温度过高时迅速分解；
（4）实验③得出的结论是：pH等于10时，反应不能（填“能”或“不能”）进行；
[思考与交流]
（5）实验时需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应立即停止下来．根据上图中的信息，给出一种迅速停止反应的方法：在溶液中加入碱溶液，使溶液的pH大于或等于10（其他合理答案均可）．
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化学键没有被破坏的是①②；仅发生离子键破坏的是③④；仅发生共价键破坏的是⑤；既发生离子键又发生共价键破坏的是⑥．
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（3）已知拆开1 molH-H键、1 molN=N、1molN-H键分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ、39lkJ．当1molNH3分解需要吸收（填“放出”或“吸收”）46KJ的热量．
20．X、Y、Z三种元素原子的核电荷数在10～18之间，它们的最高价氧化物对应水化物是HXO4、H2YO4、H3ZO4．则下列判断正确的是（　　）
A．非金属性：X＜Y＜Z
B．含氧酸的酸性：H3ZO4＞H2YO4＞HXO4
C．原子半径：按X、Y、Z变小
D．气态氢化物稳定性：按X、Y、Z顺序减弱
1．X、Y均为第3周期主族非金属元素，且Y的族序数大于X的族序数．下列说法正确的是（　　）
A．原子序数：X＞Y
B．非金属性：X＞Y
C．最高价氧化物对应的水化物酸性：X＞Y
D．原子半径：X＞Y

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