Question

【題目】在2 L的密閉容器中，某化學反應2AB＋D在四種不同條件下進行，A、B、D都為氣體，且B、D起始濃度為0，反應物A的物質的量(mol)隨反應時間(min)的變化情況如下表：

根據(jù)上述數(shù)據(jù)，回答以下問題：

(1)實驗1中，10至30分鐘時間內A的平均反應速率為________mol·L－1·min－1，達平衡時B物質的濃度為________，A的轉化率為________。

(2)實驗2中，隱含的反應條件可能是________。

(3)實驗3中，A的起始的物質的量________(填“>”“<”或“＝”)1.0 mol，實驗3和實驗1的起始速率v3________(填“>”“<”或“＝”)v1，由實驗1和實驗5可確定上述反應為________(填“放熱”或“吸熱”) 反應，實驗4中，該反應溫度下其平衡常數(shù)為________。

(4)若開始時在實驗2的密閉容器中充入1.0molB,1.0molD，達平衡時A物質的濃度為________。

Answer 1

【答案】 5.75×10-3 0.125molL－1 50% 縮小容器的體積或使用催化劑 > > 吸熱 4 0.5 molL－1

【解析】(1)實驗1中10至30分鐘A的物質的量的改變量為0.80mol-0.57mol=0.23mol，所以用A表示的反應速率ν(A)= 5.75×10-3mol/(L·min)；由表中數(shù)據(jù)可知達到平衡時A的物質的量改變了0.5mol,所以A的轉化率為==50%；由化學方程式可得B的物質的量改變0.25mol，所以平衡時B的濃度為c(B)==0.125mol/L。

(2)實驗1、2相比，實驗2在相同的時間段內，A消耗的多，即實驗2的速率比實驗1大，但平衡時A的物質的量不變，結合反應前后氣體體積不變的特點，所以實驗2中隱含的反應條件可能是縮小容器的體積即加壓、或使用了催化劑；

(3)實驗3和實驗1相比，平衡時A的物質的量增大，說明A的起始物質的量大于1.0mol；因此A的起始濃度大于實驗1的，反應速率也大于實驗1的，即v3>v1；實驗5是實驗1升高溫度的結果，平衡時A的物質的量減小了，即升高溫度，平衡正向移動，說明該反應為吸熱反應；根據(jù)實驗4的數(shù)據(jù)可知，該溫度下的平衡常數(shù)K== =4；

(4)若開始時在實驗2的密閉容器中充入1molB,1molD，由于反應前后氣體體積不變，所以這時建立的平衡與實驗2是等效平衡，只是濃度是實驗2的二倍，即達平衡時A物質的濃度為==0.50mol/L。