Question

某化學反應2A?B+D在四種不同條件下進行，B、D起始濃度為0．反應物A的濃度（mol/L）隨反應時間（min）的變化情況如下表：根據表中數據，完成下列填空：

實驗序號	濃度（mol/L）		時間（min）
			0	10	20	30	40	50	60
1	溫 度	8000C	1.0	0.80	0.67	0.57	0.50	0.50	0.50
2		8000C	C2	0.60	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50
3		8000C	C3	0.92	0.75	0.63	0.60	0.60	0.60
4		8200C	1.0	0.40	0.25	0.20	0.20	0.20	0.20

（1）在實驗1，反應在0至20分鐘時間內A的平均速率為

 

mol/（L?min）．
（2）在實驗2，A的初始濃度c₂=

 

mol/L，反應在 20分鐘內就達到平衡，可推測實驗2中還隱含的條件是

 

．
（3）設實驗3的反應速率為v₃，實驗1的反應速率為v₁，則達到平衡時v₃

 

v₁（填＞、=、＜=），且c₃=

 

mol/L．
（4）比較實驗4和實驗1，可推測該反應是

 

反應（選填吸熱、放熱）．理由是

 

．
（5）800℃時，反應2A B+D的平衡常數=

 

，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，達到平衡時A的濃度為

 

mol/L，B的轉化率=

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：（1）根據平均化學反應速率公式：v=

△C

△t

計算；
（2）根據實驗1、2數據、利用影響速率的因素來分析；
（3）根據濃度對化學反應速率的影響分析；利用相同溫度下平衡常數不變進行計算；
（4）根據溫度對化學平衡的影響判斷．

解答： 解：（1）反應在0～20分鐘內用A表示的平均速率為v=

△C

△t

=

(1-0.67)mol/L

20min

=0.0165mol/（L?min），故答案為：0.0165mol/（L?min）；
（2）根據實驗1、2數據分析，溫度相同，達平衡后A的物質的量濃度相同，且B、D起始濃度為0，所以兩組實驗中A的起始濃度相同為1.0mol?L^-1 ；溫度相同，達平衡后A的物質的量濃度相同，但達平衡時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）實驗1、3比較，溫度相同，10min-20min時，實驗3的濃度減少量都大于實驗1的，所以實驗3的反應速率大于實驗1的，即v₃＞v₁；
實驗1可知40min時反應達到平衡
               2A（g）?B（g）+D（g）
起始（mol?L^-1） 1.0       0        0
反應（mol?L^-1） 0.50     0.25    0.25
平衡（mol?L^-1） 0.50     0.25    0.25
該溫度下平衡常數K=

0.25×0.25

0.502

=

1

4

；
實驗3的溫度與實驗1的溫度相同，溫度不變，平衡常數不變；
              2A（g）?B（g）+D（g）
起始（mol?L^-1）  C₃   0       0
反應（mol?L^-1） 0.6      0.30    0.30
平衡（mol?L^-1） C₃-0.60  0.30    0.30
該溫度下平衡常數K=

0.30×0.30

(C3-0.60)2

=

1

4

；
解得：C₃=1.2；
故答案為：＞；1.2；
（4）實驗4與實驗1比，溫度升高，達平衡時A的平衡濃度減��；溫度升高，化學平衡向吸熱方向移動，所以正反應是吸熱反應；故答案為：吸熱；比較實驗4與實驗1，可看出升高溫度，A的平衡濃度減小，說明升高溫度平衡向正反應方向移動，故正反應是吸熱反應．
（5）800℃時，2A?B+D K=0.25，則 B+D?2A反應的平衡常數=

1

0.25

=4，依據三段式列式計算，設B消耗物質的量濃度為x；
反應            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K=

( 2x)2

(0.5-x)2

=4
計算得到x=0.25mol/L，達到平衡A的濃度=2×0.25mol/L=0.5mol/L
B的轉化率=

0.25mol/L

0.5mol/L

×100%=50%；
故答案為：0.25；0.5；50%．

點評：本題考查了化學平衡的分析判斷，化學反應速率的計算應用，平衡常數概念和轉化率概念的計算分析，注意影響平衡因素的分析判斷條件，題目難度中等．