Question

　　(1)在实验室中做小型实验：把物质A、B按一定比例充入一个表面积为300 的圆形容器中，使压强为p，然后将整个体积用加热器加热到280℃时，发生如下反应：

　　

　　若平均每分钟生成0.5 mol的C，容器表面向外散热速率平均为400 J/(min·)，为了维持恒温280℃，平均每分钟需用加热器提供________kJ的热量．(简述推理过程)________．

　　(2)若将(1)的小型实验扩大为工业生产：将反应容器的底面半径和高度都扩大到原容器的10倍，做成“相似体”，并向其中将A、B按原比例充入，使压强仍为p，然后加热到280℃使反应开始．为了维持恒温280℃，反应开始后，应继续加热还是进行冷却？(设容器表面散热速率不变)________．

　　平均每分钟用加热器向体系提供或者用冷却器吸收多少千焦的热量．(简述推理过程)________．

　　(3)在恒温、恒压下，向(2)的“相似体”的平衡体系中，再将A、B按原比例充入，重新达到平衡时，C的体积分数为________．

Answer 1

答案：
解析：

(1)按1 min计，生成0.5 mol C，产生热量180 kJ×＝45 kJ，而容器散热0.4 kJ/( min·)×300 ×1 min＝120 kJ，所以应用加热器每分钟提供热量120 kJ－45 kJ＝75 kJ． 　　(2)容器半径和高都变成原来的10倍，则表面积变为原来的100倍，容积变为原来的1000倍，平均每分钟生成C为0.5 mol×1000＝500 mol，放出热量45000 kJ，而容器散热12000 kJ，故冷却器每分钟应吸收掉45000 kJ－12000 kJ＝33000 kJ的热量． 　　(3)不变