Question

有一化學(xué)反應(yīng)2A?B+D在四種不同條件下進(jìn)行，B、D起始濃度為0，反應(yīng)物A的濃度（mol/L）隨反應(yīng)時間（min）的變化情況如下表，根據(jù)下述數(shù)據(jù)，完成填空：

實(shí)驗(yàn)序號

濃度（mol/L）

時間（min）

0

10

20

30

40

50

60

1

溫 度

800℃

1.0

0.80

O.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

（1）在實(shí)驗(yàn)1，反應(yīng)在10至20分鐘時間內(nèi)A的平均速率為

0.013

mol/（L?min）．
（2）在實(shí)驗(yàn)2，A的初始濃度C₂=

1.0

mol/L，反應(yīng)經(jīng)20分鐘就達(dá)到平衡，可推測實(shí)驗(yàn)2中還隱含的條件是

催化劑

．
（3）設(shè)實(shí)驗(yàn)3的反應(yīng)速率為v₃，實(shí)驗(yàn)1的反應(yīng)速率為v₁，則達(dá)到平衡時v₃

＞

v₁（填＞、=、＜，）800℃時，反應(yīng)平衡常數(shù)K=

0.25

，且C₃=

＞

mol/L．
（4）800℃時，反應(yīng)B+D?2A當(dāng)其他條件不變，B、D的起始濃度為0.50mol/L，A的起始濃度為0，達(dá)到平衡時A的濃度為

0.5

mol/L，B的轉(zhuǎn)化率=

50%

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)平均化學(xué)反應(yīng)速率公式計(jì)算；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)1、2數(shù)據(jù)分析；
（3）根據(jù)濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響分析，依據(jù)平衡常數(shù)的概念計(jì)算得到800°C的平衡常數(shù)；
（4）根據(jù)化學(xué)平衡三段式列式，依據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算．

解答：解：（1）v=

△c

△t

=

0.8mol/L-0.67mol/L

10min

=0.013mol/（L．min），故答案為 0.013；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)1、2數(shù)據(jù)分析，溫度相同，達(dá)平衡后A的物質(zhì)的量濃度相同，且B、D起始濃度為0，所以兩組實(shí)驗(yàn)中A的起始濃度相同為1.0mol?L^-1 ；溫度相同，達(dá)平衡后A的物質(zhì)的量濃度相同，但達(dá)平衡時2組的時間較短，所以只能是加入催化劑，故答案為：1.0；催化劑；
（3）實(shí)驗(yàn)1、3比較，溫度相同，10min-20min時，實(shí)驗(yàn)3的濃度減少量都大于實(shí)驗(yàn)1的，所以實(shí)驗(yàn)3的反應(yīng)速率大于實(shí)驗(yàn)1的，即v₃＞v₁；根據(jù)相同條件下，濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響判斷，實(shí)驗(yàn)3的起始濃度大于實(shí)驗(yàn)1的，即c₃＞1.0mol?L^-1，800°C反應(yīng)的三段式列式計(jì)算得到平衡濃度，依據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算得到
                2A?B+D
起始量（mol/L） 1.0   0    0
變化量（mol/L）0.5  0.25 0.25
平衡量（mol/L）0.5  0.25  0.25
平衡濃度K=

c(B)c(D)

c2(A)

=

0.25×0.25

0．52

=0.25
故答案為：＞；0.25；＞；
（4）800℃時，2A?B+D  K=0.25，則 B+D?2A反應(yīng)的平衡常數(shù)=

1

0.25

=4，依據(jù)三段式列式計(jì)算，設(shè)B消耗物質(zhì)的量濃度為x；
反應(yīng)             B+D?2A
起始量（mol/L） 0.5   0.5    0
變化量（mol/L）  x    x     2x
平衡量（mol/L）0.5-x 0.5-x  2x
平衡常數(shù)K=

c2(A)

c(B)c(D)

=

(2x)2

(0.5-x)2

=4
計(jì)算得到x=0.25mol/L
達(dá)到平衡A的濃度=2×0.25mol/L=0.5mol/L
B的轉(zhuǎn)化率=

0.25mol/L

0.5mol/L

×100%=50%；
故答案為：0.5；50%．

點(diǎn)評：本題考查了化學(xué)平衡的分析判斷，化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算應(yīng)用，平衡常數(shù)概念和轉(zhuǎn)化率概念的計(jì)算分析，注意影響平衡因素的分析判斷條件，題目難度中等．