Question

溶液中，反应A＋2BC分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为c(A)
＝0.100 mol/L、c(B)＝0.200 mol/L及c(C)＝0 mol/L。反应物A的浓度随时间的变化如图所示。

请回答下列问题：
(1)与①比较，②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是：
②                                                                    ；
③                                                                   。
(2)实验②平衡时B的转化率为       ；实验③平衡时C的浓度为       。
(3)该反应的ΔH       0，其判断理由是                                   。
(4)该反应进行到4.0 min时的平均反应速率：
实验②：v(B)＝                                                         。
实验③：v(C)＝                                                           。

Answer 1

(1)②加催化剂；达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度未变　③温度升高；达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度减小
(2)40%(或0.4)　0.06 mol/L；
(3)＞　升高温度向正方向移动，故该反应是吸热反应
(4)0.014 mol(L·min)^－1　0.0089 mol(L·min)^－1

(1)②使用了(正)催化剂；理由：因为从图像可看出，两者最终的平衡浓度相同，即最终的平衡状态相同，而②比①所需要的时间短，显然反应速率加快了，故由影响反应速率和影响平衡的因素可知是加入(正)催化剂；③升高温度；理由：因为该反应是在溶液中进行的反应，所以不可能是改变压强引起速率的改变，又由于各物质起始浓度相同，故不可能是改变浓度影响反应速率，再由于③和①相比达平衡所需时间短，平衡时浓度更小，故不可能是改用催化剂，而只能是升高温度来影响反应速率的。
(2)不妨令溶液为1 L，则②中达平衡时A转化了0.04 mol，由反应计量数可知B转化了0.08 mol，所以B转化率为40%(或0.4)；同样在③中A转化了0.06 mol，则生成C为0.06 mol，体积不变，即平衡时c(C)＝0.06 mol/L。
(3)ΔH＞0；理由：由③和①进行对比可知升高温度后A的平衡浓度减小，即A的转化率升高，平衡向正方向移动，而升温是向吸热的方向移动，所以正反应是吸热反应，ΔH＞0。
(4)从图上读数，进行到4.0 min时，实验②的A的浓度为：0.072 mol/L，则Δc(A)＝0.10－0.072＝0.028 mol/L，v(A)＝＝0.007 mol·L^－1·min^－1则v_B＝2 v_A＝2×0.007＝0.014 mol·L^－1·min^－1；进行到4.0 min实验③的A的浓度为：0.064 mol/L；Δc(A)＝0.10－0.064＝0.036 mol/L，ΔV_A＝＝0.009 mol·L^－1·min　ΔV_A＝ΔV_C。