Question

 (12分) 化合物AX₃和单质X₂在一定条件下反应可生成化合物AX₅。回答下列问题：

反应AX₃(g)＋X₂(g)AX₅(g)在容积为10 L的密闭容器中进行。起始时AX₃和X₂均为0.2 mol。反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。

①列式计算实验a从反应开始至达到平衡时的反应速率 v(AX₃)＝                        。

②图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX₅)由小到大的次序为             (填实验序号)；

③与实验a相比，其他两组改变的实验条件及判断依据是：

b                                                                              ；

c．                                                                            。

④用p₀表示开始时总压强，p表示平衡时总压强，α表示AX₃的平衡转化率，则α的表达式为                             。

Answer 1

【知识点】化学反应速率、转化率的计算、影响化学反应速率和化学平衡的因素 G1  G2

【答案解析】①1.7×10^—4mol/（L•min）（2分）            ②     acb    （2分） 

③加入催化剂．反应速率加快，但平衡点没有改变           （2分）；

温度升高。反应速率加快，但平衡点向逆反应方向移动（或反应容器的容积和起始物质的量未改变，但起始总压强增大）（2分）；

④α=2（1-）（2分）；

  解析：①起始时AX₃和X₂均为0.2mol，即n_o=0.4mol，总压强为160KPa，平衡时总压强为120KPa，根据压强之比等于物质的量之比，平衡时总物质的量为n=0.30mol，利用三段式：

                  AX₃（g）+X₂（g）⇌AX₅（g）
 初始 （mol）      0.20     0.20         0      
 平衡 （mol）     0.20-x   0.20-x        x     
     （0.20-x）+（0.20-x）+x=0.30
      解得：x=0.10

a从反应开始至达到平衡时的反应速率 v(AX₃)==1.7×10^-4mol/（L•min），

②根据到abc达平衡用时的多少可以比较出反应速率的大小为：b＞c＞a；
③与实验a相比，b实验到达平衡的时间变小，但平衡没有发生移动，所以为使用催化剂；c实验到达平衡时总压强变大，说明平衡逆向移动，而化学反应速率变大，考虑到该反应是放热反应，所以是升高温度所导致的。

④用p₀表示开始时总压强，p表示平衡时总压强，α表示AX₃的平衡转化率，根据压强之比等于物质的量之比有：P₀/P=0.4/n,n=0.4p/p₀

               AX₃（g）+X₂（g）⇌AX₅（g）
 初始 （mol）      0.20     0.20         0      
 平衡 （mol）     0.20-x   0.20-x       x     
     （0.20-x）+（0.20-x）+x=n
      x=0.40-n=0.4-0.4p/p₀

Α=(0.4-0.4p/p₀)/0.2=2（1-）

【思路点拨】本题考查了化学反应速率、转化率的计算、影响化学反应速率和化学平衡的因素等内容，关键是理解压强与物质的量的关系。