Question

在溶液中进行某化学反应 2A B + D 在四种不同条件下进行，B、D 起始浓度为零，反应物 A 的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表 ：

根据上述数据，完成下列填空：

（1）在实验 1，反应在 10至 20分钟时间内平均速率（V_A）为       mol/（L?min）。

（2）在实验 2，A 的初始浓度 C₂=       mol/L，反应经 20分钟就达到平衡，可推测实验 2中还隐含的条件是                                                 。

（3）设实验 3的反应速率为 v₃，实验 1的反应速率为 v₁，则 v₃       v₁（填“ > ”、“ = ”、“ < ”），且 C₃       1.0mol/L（填“ > ”、“ = ”、“ < ”）

（4）比较实验 4和实验 1，可推测该反应是       反应（选填吸热、放热）。理由是                                                               。

Answer 1

（1）0.013；（2）1.0，使用催化剂；（3）> ，> ；（4）吸热，温度升高时，平衡向右移动。本题有关化学反应速率、化学平衡的图表分析，主要是考查对表中所隐含信息的观察能力。对于问题（1）只要从化学速率的定义出发，从表中找出反应在 10至 20分时间内的 A 浓度变化值，即可求出 A 的平均速率为(0.80mol?L^-1- 0.67mol?L^-1)/10min= 0.013mol?L^-1?min^-1。对于问题（2）的解答，首先要从计算 800℃ 该反应的平衡常数（K = 1）入手，查出实验 2中 A 的平衡浓度，代入有关平衡表达式即可求出 B、C 的平衡浓度，进而得出 A 的初始浓度。比较实验（1）、（2）的条件，温度、浓度相同，达到平衡的时间不相同，从中推测出实验 2 中还存在着催化剂这一隐含条件。对于问题（3）的解答，也要以 K = 1入手，求算出 40min后 B、C 的平衡浓度为 0.6mol?L^-1，进而求出A 的初始浓度为 1.3mol?L^-1；然后根据浓度越大，反应速率也越大，得出υ₃大于υ₁的结论。对于问题（4）的解答，亦是根据观察表格中的数据入手，实验 1到实验 4属温度升高，A 的平衡浓度减小，说明平衡向着正反应方向移动，该方向为吸热反应。