Question

5．在固定容积的容器中，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 ）的变化情况见表．

实验序号	温度	0min	10min	20min	30min	40min	50min	60min
1	820℃	1.0	0.80	0.67	0.57	0.50	0.50	0.50
2	820℃	c1	0.60	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50
3	800℃	c2	0.92	0.75	0.63	0.60	0.60	0.60
4	800℃	1.0	0.20	0.20	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10min至20min时间内平均速率v（A）为0.013mol/（L•min）；达到平衡时A的转化率是50%，B的浓度是0.25mol/L；800℃时，该反应2A（g）?B（g）+D（g） 的平衡常数数值是0.25；若同温下，另一个恒容密闭的容器中也在发生该反应，某时刻A、B、D的浓度均为2mol/L，则该时刻v（正）＜v（逆）（填“＞”“=”或“＜”）．
（2）在实验2中，A的初始浓度c₁=1.0mol/L，反应经20min就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是使用了催化剂．
（3）设实验3的反应速率为v₃，实验1的反应速率为v₁，则v₃＜v₁（填“＞”“=”或“＜”），且c₂＞ 1.0mol/L （填“＞”“=”或“＜”）．
（4）比较实验4和实验1，可推测该反应是放热反应（填“吸热”或“放热”）．

Answer 1

分析 （1）实验1中，反应在10min至20min时间内，A的浓度减少0.8mol/L-0.67mol/L=0.13mol/L，结合v=$\frac{△c}{△t}$计算速率；40min时达到平衡，则
         2A（g）?B（g）+D（g）
开始   1.0          0          0
转化  0.5          0.25        0.25
平衡  0.5          0.25       0.25
结合K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比及Qc与K比较判断反应进行的方向；
（2）实验1、2的平衡浓度相应，则起始浓度相同，实验2中反应速率快；
（3）温度高反应速率快，平衡浓度大的起始浓度大；
（4）由实验4和实验1可知，起始浓度相同，温度不同，温度越低，平衡时反应物A的浓度越小，则降到温度，平衡正向移动．

解答 解：（1）实验1中，反应在10min至20min时间内，A的浓度减少0.8mol/L-0.67mol/L=0.13mol/L，10min至20min时间内平均速率v（A）为$\frac{0.13mol/L}{10min}$=0.013mol/（L•min）；40min时达到平衡，则
         2A（g）?B（g）+D（g）
开始   1.0          0          0
转化  0.5          0.25        0.25
平衡  0.5          0.25       0.25
达到平衡时A的转化率是$\frac{0.5}{1.0}$×100%=50%，B的浓度是0.25mol/L；800℃时，该反应2A（g）?B（g）+D（g） 的平衡常数K=$\frac{0.25×0.25}{0．{5}^{2}}$=0.25；
若同温下，另一个恒容密闭的容器中也在发生该反应，某时刻A、B、D的浓度均为2mol/L，Qc=$\frac{2×2}{{2}^{2}}$=1＞K，则平衡逆向移动，该时刻v（正）＜v（逆），
故答案为：0.013；50%； 0.25 mol/L； 0.25；＜；
（2）实验1、2的平衡浓度相应，则起始浓度相同，可知A的初始浓度c₁=1.0mol/L，实验2中反应速率快，则实验2中还隐含的条件是使用了催化剂，
故答案为：1.0；使用了催化剂；
（3）温度高反应速率快，平衡浓度大的起始浓度大，实验3中温度低，平衡浓度大，则v₃＜v₁，则c₂＞1.0mol/L，
故答案为：＜；＞；
（4）由实验4和实验1可知，起始浓度相同，温度不同，温度越低，平衡时反应物A的浓度越小，则降到温度，平衡正向移动，可知正反应为放热反应，
故答案为：放热．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握化学平衡三段法、K的计算、平衡移动等为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意表格中数据的分析与应用，题目难度不大．