Question

（14分）某化学反应2A(g)  B(g)+D(s)在四种不同条件下进行，反应器均为相同恒容密闭容器，B、D起始为0。反应物A的浓度（mol·L^?1）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中，反应在10至20分钟时间内平均速率υ_(A)=                         。
（2）在实验2中，A的初始浓度c ₂=           mol·L^?1，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υ₃，实验1的反应速率为υ₁，则υ₃        υ₁（填>、=、<），且c ₃=                        。
（4）由本次实验，可推测该反应是        反应（选填吸热或放热）。理由是：                                                    。
（5）1～4组实验中，A的平衡转化率最大的是第              组。
（6）在实验2中，50 min后，若将容器体积增大1倍，则达平衡时B的浓度为     
（填>、=、<）0.125 mol·L^?1；该反应的平衡常数K        （填“不变”、“增大”或 “减小”）。
（7）若实验4起始充入2mol/L A,则达平衡后A的转化率与原平衡相比          （填“不变”、“增大”或“减小”）。

Answer 1

（1）0.013 mol·L^?1·min^?1    （1分）
（2）1.0   使用了催化剂    （每空1分，共2分）
（3）> （1分）    c₃="1.20" mol·L^?1（2分）
（4）吸热（1分）实验4和1比较，温度升高，A的平衡浓度减小，平衡向正反应方向移动，则正反应是吸热反应（2分）
（5）4（1分）
（6）<0.125 mol·L^?1（2分）；不变。（1分）
（7）增大（1分）

（1）反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示，在实验1中，反应在10至20分钟时间内A的浓度变化了0.80 mol·L^?1－0.67 mol·L^?1＝0.13mol·L^?1，所以其反应速率为。
（2）实验1和2相比，平衡时A的浓度相同，说明其起始浓度是一样的，但和1相比，到达平衡的时间要少，即实验2反应快。因为平衡状态相同，而反应又是体积减小的可逆反应，所以只能是使用了催化剂。
（3）实验3在10至20分钟时间内A的浓度变化量是0.92mol·L^?1－0.75 mol·L^?1＝0.17mol·L^?1＞0.13mol·L^?1，实验实验3的反应速率快。
（4）实验1和实验4相比，A的起始浓度相同，但反应的温度不同，而平衡时实验4中的转化率高于实验1中的转化率，说明升高温度平衡正反应方向移动，因此是吸热反应。
（5）根据以上分析可知实验4的转化率最高。
（6）在实验2中，50 min时B的浓度是0.25 mol·L^?1，将容器体积增大1倍，则B的浓度瞬间变为0.125 mol·L^?1。因为降低压强平衡向逆反应方向移动，所以B的浓度会继续减小，到达新的平衡时要小于0.125 mol·L^?1。平衡常数只与温度有关，所以改变压强平衡常数不变。
（7）因为反应物只有一种，所以增大反应物A的浓度，相当于增大体系的压强，平衡向体积减小的正反应方向移动，即转化率会增大。