Question

14．在1.0L密闭容器中放入0.10molA（g），在一定温度进行如下反应：
A（g）?2B（g）+C（g）+D（s）△H=+85.1kJ•mol^-1
容器内气体总压强（P）与起始压强P₀的比值随反应时间（t）数据见下表：

时间t/h	0	1	2	4	8	16	20	25
$\frac{P}{{P}_{0}}$	1.00	1.50	1.80	2.20	2.30	2.38	2.40	2.40

回答下列问题：
（1）下列操作能提高A转化率的是AD
A．升高温度                   B．体系中通入A气体
C．通入稀有气体He，使体系压强增大到原来的5倍
D．若体系中的C为HCl，其它物质均难溶于水，滴入少许水
（2）该反应的平衡常数的表达式K=$\frac{{c}^{2}（B）×c（C）}{c（A）}$，前2小时C的反应速率是0.02 mol•L^-1•h^-1
（3）平衡时A的转化率为70%．

Answer 1

分析 （1）提高反应物的转化率，使得化学平衡正向进行的因素均可以（但是不能加入物质本身）；
（2）平衡常数K=$\frac{生成物平衡浓度幂次方乘积}{反应物平衡浓度幂次方乘积}$，结合化学平衡三段式列式计算C的浓度变化，计算得到反应速率v=$\frac{△c}{△t}$；
（3）根据三行式计算化学反应中物质的转化率以及物质的体积分数．

解答 解：（1）A（g）?2B（g）+C（g）+D（s），△H=+85.1kJ•mol^-1，D为固体，反应前后气体体积增大的吸热反应，
A．升高温度，平衡正向移动，所以A的转化率增大，故A正确；
B．体系中通入A气体，相当于增大体系压强，平衡逆向进行A的转化率减小，故B错误；
C．通入稀有气体He，使体系压强增大到原来的5倍，总压增大分压不变，平衡不变，A的转化率不变，故C错误；
D．若体系中的C为HCl，其它物质均难溶于水，滴入少许水，氯化氢易溶于水导致C减少，平衡正向进行，A的转化率增大，故D正确；
故选AD；
故答案为：AD；
（2）A（g）?2B（g）+C（g）+D（s），平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（B）×c（C）}{c（A）}$，设A消耗物质的量为x，
             A（g）?2B（g）+C（g）+D（s），
起始量（mol） 0.10      0     0  
变化量（mol） x        2x      x
2小时量（mol）0.10-x   2x      x
压强之比等于化学方程式计量数之比，$\frac{0.10-x+2x+x}{0.10}$=1.80
x=0.04mol
前2小时C的反应速率=$\frac{\frac{0.04mol}{1.0L}}{2h}$=0.02 mol/（ L•h），
故答案为：$\frac{{c}^{2}（B）×c（C）}{c（A）}$； 0.02 mol/（ L•h）；
（3）容器内气体总压强（P）与起始压强P₀的比值在20h后不变说明反应达到平衡状态，平衡时气体压强之比为
              A（g）?2B（g）+C（g）+D（s），
起始量（mol） 0.10      0     0  
变化量（mol） x        2x      x
2小时量（mol）0.10-x   2x      x
压强之比等于气体物质的量之比，
$\frac{0.10-x+2x+x}{0.10}$=2.4
x=0.07mol
平衡时A的转化率=$\frac{0.07mol}{0.1mol}$×100%=70%，
故答案为：70%．

点评 本题考查了化学反应速率、化学平衡的计算分析、化学平衡的影响因素判断，注意概念实质理解和平衡移动原理的应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．