Question

18．恒容密闭容器中，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0，反应物A的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如表：

实验序号	浓度（mol/L）		时间（min）
			0	10	20	30	40	50	60
1	温 度	800℃	1.0	0.80	O．64	0.57	0.50	0.50	0.50
2		800℃	C2	0.60	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50
3		800℃	C3	0.92	0.75	0.63	0.60	0.60	0.60
4		820℃	1.0	0.40	0.25	0.20	0.20	0.20	0.20

根据上述数据，完成下列填空：
（1）在实验1，反应在前20min内用B的浓度变化来表示的平均速率为0.009mol/（L•min）．
（2）在实验2，A的初始浓度c₂=1.0mol/L，反应在 20分钟内就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是加入催化剂．
（3）设实验3的反应速率为υ₃，实验1的反应速率为υ₁（用同种物质的浓度变化表示），则达到平衡时υ₃＞υ₁（填＞、=、＜=）且c₃=1.2 mol/L．
（4）比较实验4和实验1，可推测该反应是吸热反应（选填“吸热”、“放热”）．
（5）800℃时，反应2A?B+D的平衡常数=0.25，实验2中达到平衡时A的转化率=50%．

Answer 1

分析 （1）根据平均化学反应速率公式v=$\frac{△c}{△t}$计算，又根据化学反应速率之比等于方程式中各物质前化学计量数比；
（2）根据实验1、2数据利用影响速率的因素来分析；
（3）根据浓度对化学反应速率的影响分析；利用相同温度下平衡常数不变进行计算；
（4）根据温度对化学平衡的影响判断；
（5）根据实验1、2数据可求出800℃时反应2A?B+D的平衡常数和实验2中达到平衡时A的转化率．

解答 解：（1）2v（B）=v（A），v（B）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{（1.0-0.64）mol/L}{20min}$×$\frac{1}{2}$=0.009mol/（L．min），
故答案为：0.009；
（2）根据实验1、2数据分析，温度相同，达平衡后A的物质的量浓度相同，且B、D起始浓度为0，所以两组实验中A的起始浓度相同为1.0mol•L^-1 ；温度相同，达平衡后A的物质的量浓度相同，但达平衡时2组的时间较短，所以只能是加入催化剂；
故答案为：1.0；加入催化剂．
（3）实验1、3比较，温度相同，10min-20min时，实验3的浓度减少量都大于实验1的，所以实验3的反应速率大于实验1的，即v₃＞v₁；
实验1可知40min时反应达到平衡
                            2A（g）?B（g）+D（g）
起始（mol•L^-1）     1.0          0           0
反应（mol•L^-1）    0.50        0.25       0.25
平衡（mol•L^-1）    0.50        0.25        0.25
该温度下平衡常数K=$\frac{c（D）×c（B）}{{c}^{2}（A）}$=$\frac{0.25×0.25}{0.5{0}^{2}}$=$\frac{1}{4}$；
实验3的温度与实验1的温度相同，温度不变，平衡常数不变；
                           2A（g）?B（g）+D（g）
起始（mol•L^-1）      C₃          0          0
反应（mol•L^-1）     0.6        0.30      0.30
平衡（mol•L^-1）    C₃-0.60    0.30     0.30
该温度下平衡常数K=$\frac{c（D）×c（B）}{{c}^{2}（A）}$=$\frac{0.30×0.30}{（{c}_{3}-0.60）^{2}}$=$\frac{1}{4}$；
解得：C₃=1.2；
故答案为：＞；1.2；
（4）实验4与实验1比，温度升高，达平衡时A的平衡浓度减小；温度升高，化学平衡向吸热方向移动，所以正反应是吸热反应；
故答案为：吸热；
（5）根据实验1数据可求出800℃时反应2A?B+D的平衡常数，该温度下平衡常数K=$\frac{c（D）×c（B）}{{c}^{2}（A）}$=$\frac{0.25×0.25}{0.5{0}^{2}}$=$\frac{1}{4}$=0.25；
根据实验2数据可求出达到平衡时A的转化率，
                            2A（g）?B（g）+D（g）
起始（mol•L^-1）     1.0          0           0
反应（mol•L^-1）    0.50        0.25       0.25
平衡（mol•L^-1）    0.50        0.25        0.25
A的转化率=$\frac{0.50mol/L}{1.0mol/L}$×100%=50%
故答案为：0.25；50%．

点评 本题考查了化学平衡的分析判断，化学反应速率的计算应用，平衡常数概念和转化率概念的计算分析，注意影响平衡因素的分析判断条件，题目难度中等．