Question

在1.0L密闭容器中放入0.10molA（g），在一定温度进行如下反应：A（g）?B（g）+C（g ）△H=+85.1kJ?mol^-1
反应时间（t）与容器内气体总压强（p）的数据见下表：

时间t/h	0	1	2	4	8	16	20	25	30
总压强p/100kPa	4.91	5.58	6.32	7.31	8.54	9.50	9.52	9.53	9.53

回答下列问题：
（1）欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为

 

．
（2）由总压强p和起始压强p₀计算反应物A的转化率α（A）的表达式为

 

，
平衡时A的转化率为

 

，列式并计算反应的平衡常数K

 

．
（3）①由总压强p和起始压强p₀表示反应体系的总物质的量n_总和反应物A的物质的量n（A），n_总=

 

mol，n（A）=

 

mol．
②下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算：α=

 

．

反应时间t/h	0	4	8	16
c（A）/（mol?L-1）	0.10	a	0.026	0.0065

分析该反应中反应物的浓度c（A）变化与时间间隔（△t）的规律，得出的结论是

 

，由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c（A）为

 

mol?L^-1．

Answer 1

分析：（1）反应是吸热反应，反应前后气体体积增大，结合平衡移动原理分析判断转化率；
（2）相同条件下压强之比等于物质的量之比，反应前后物质的量的增大是反应的A的物质的量，结合转化率概念计算得到；依据化学平衡三段式列式计算平衡浓度达到平衡常数；
（3）①依据相同条件下压强之比等于物质的量之比，结合平衡计算得到；
②依据平衡A的浓度计算，依据图表数据分析判断存在的规律；

解答：解：（1）在一定温度进行如下反应：A（g）?B（g）+C（g ）△H=+85.1kJ?mol^-1
反应是吸热反应，反应前后气体体积增大，根据平衡移动原理分析可知，欲提高A的平衡转化率，平衡正向进行，可以升温或减压条件下使平衡正向进行；
故答案：升高温度、降低压强；
 （2）反应前后气体物质的量增大为反应的A的量，所以由总压强p和起始压强p₀计算反应物A的转化率α（A）的表达式=

P-P0

P0

×100%=（

P

P0

-1）×100%；
平衡时A的转化率=

9.53-4.91

4.91

×100%=94.1%
依据化学平衡三段式 列式得到；
                     A（g）?B（g）+C（g ）
起始量（mol/L）     0.10     0                0 
变化量（mol/L） 0.10×94.1%   0.10×94.1%  0.10×94.1%
平衡量（mol/L）0.10（1-94.1%）    0.10×94.1%    0.10×94.1%
K=

c(B)c(C)

c(A)

=

(0.0941mol/L)2

0.10×(1-94.1%)

=1.5mol/L
故答案为：=（

P

P0

-1）×100%；94.1%；  1.5mol/L
（3）①由总压强p和起始压强p₀表示反应体系的总物质的量n_总和反应物A的物质的量n（A），依据压强之比等于物质的量之比，n_总：n起始=P：P₀ ，n_总=

0.10P

P0

；
                A（g）?B（g）+C（g ）
起始量（mol）    0.10    0        0
变化量（mol）    x      x         x
平衡量（mol） 0.10-x    x         x
（0.10+x）：0.10=P：P₀
x=

0.10(P-P0)

P0

n（A）=0.10-

0.10(P-P0)

P0

=0.10×（2-

p

p0

）mol；
故答案为：

0.10P

P0

；0.10×（2-

p

p0

）；
②n（A）=0.10×（2-

p

p0

）=0.10×（2-

7.31

4.91

）=0.051mol所以浓度a=0.051mol/L；分析数据特征可知，每隔4h，A的浓度减小一半，故答案为：0.051；达到平衡前每间隔4h，c（A）减少约一半；由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c（A）=

0.026mol/L

2

=0.013mol/L；
故答案为：0.051，每隔4h，A的浓度减小一半；0.013；

点评：本题考查压强关系和物质的量的计算应用，化学平衡计算方法，图表数据处理方法的分析判断，题目难度中等．