Question

（8分）在一恒容密闭容器中发生某化学反应2A(g) B(g)+C(g)，在三种不同条件下进行，其中实验Ⅰ、Ⅱ都在800℃，实验Ⅲ在850℃，B、C的起始浓度都为0，反应物A的浓度(mol·L^-1)随时间(min)的变化如图所示：
 
试回答下列问题：
(1)在实验Ⅰ中，反应在20 min至40 min内A的平均反应速率为____               ______。
(2)实验Ⅱ和实验I相比，可能隐含的反应条件是_______________      ______________。
(3)根据实验Ⅲ和实验Ⅰ的比较，可推测该反应降低温度，平衡向_____（填“正”或“逆”）反应方向移动，该正反应是_________（填“放热”或“吸热”）反应。
(4)与实验Ⅰ相比，若实验Ⅰ中的A的起始浓度改为0.8 mol·L^-1,其它条件不变,则达到平衡时所需用的时间___________实验Ⅰ(填写“大于”、“等于”或“小于”)。

Answer 1

(共8分)   (1)0.0075(7.5×10^－3) mol·L^-1·min^-1 (2分)   ； (2)实验Ⅱ使用了催化剂  (2分) ； 
(3)逆 (1分)；吸热 (1分) ；    (4)大于 (2分)

（1）由图像可知实验Ⅰ时，在20 min时A的浓度为0.65 mol·L^-1，40 min时A的浓度为0.50 mol·L^-1所以反应速率
（2）相同温度下由图可知实验Ⅱ和实验I在平衡时A的浓度相同，说明二者的平衡相同，但是实验Ⅱ比试验I达到平衡所需要的时间较短，实验Ⅱ反应速率较快，平衡不变，只是加快了反应速率则实验Ⅱ可能使用了催化剂。
（3)分析实验Ⅲ和实验Ⅰ的平衡状态并联系温度可以得出温度越高平衡时A的浓度越低，说明温度越高平衡向消耗A的方向进行（即正反应方向），可得到温度越高，平衡向正反应方向进行，反之，降低温度平衡向逆反应方向进行，又升高温度向吸热方向进行，则可得出正反应方向即为吸热反应方向。
（3）若实验Ⅰ中的A的起始浓度改为0.8 mol·L^-1,其它条件不变，由于反应物的浓度降低所以反应速率减小，达到平衡的时间会延长，所用的时间会大于实验Ⅰ。