Question

13．在溶液中，反应A（g）+2B（g）?C（g）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）=0.100mol/L、c（B）=0.200mol/L及c（C）=0mol/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加入催化剂③增大压强
（2）实验②平衡时B的转化率为40%；实验③平衡时C的浓度为0.060mol/L；
（3）该反应进行到4.0min时的平均反应速度率：实验②：v_B=0.014mol（L•min）^-1；实验③：v_C=0.009mol（L•min）^-1．

Answer 1

分析 （1）该反应是一个反应前后气体计量数之和减小的可逆反应，与①比较，平衡时②中A的浓度不变、反应时间缩短，说明反应速率增大平衡不移动，则改变条件是加入催化剂；
平衡时③中A的浓度降低，说明平衡向右移动，且反应到达平衡时间缩短，则反应速率增大，应该是改变压强；
（2）实验②中参加反应的△c（A）=（0.100-0.060）mol/L=0.040mol/L，根据方程式知，参加反应的△c（B）=2
△c（A）=0.080mol/L，转化率=$\frac{参加反应的浓度变化量}{反应初始浓度}×100%$；
根据方程式知，参加反应的△c（C）=△c（A）=（0.100-0.040）mol/L=0.060mol/L；
（3）实验②中，v_A=$\frac{0.100mol/L-0.072mol/L}{4min}$=0.007mol（L•min）^-1，根据v_B=2v_A计算；
实验③中，v_A=$\frac{0.100mol/L-0.064mol/L}{4min}$=0.009mol（L•min）^-1，根据v_C=v_A计算．

解答 解：（1）该反应是一个反应前后气体计量数之和减小的可逆反应，与①比较，平衡时②中A的浓度不变、反应时间缩短，说明反应速率增大平衡不移动，则改变条件是加入催化剂；
平衡时③中A的浓度降低，说明平衡向右移动，且反应到达平衡时间缩短，则反应速率增大，应该是增大压强，
故答案为：加入催化剂；增大压强；
（2）实验②中参加反应的△c（A）=（0.100-0.060）mol/L=0.040mol/L，根据方程式知，参加反应的△c（B）=2
△c（A）=0.080mol/L，转化率=$\frac{参加反应的浓度变化量}{反应初始浓度}×100%$=$\frac{0.080mol/L}{0.200mol/L}×100%$=40%；
根据方程式知，参加反应的△c（C）=△c（A）=（0.100-0.040）mol/L=0.060mol/L，
故答案为：40%；0.060mol/L；
（3）实验②中，v_A=$\frac{0.100mol/L-0.072mol/L}{4min}$=0.007mol（L•min）^-1，所以v_B=2v_A=0.014mol（L•min）^-1；
实验③中，v_A=$\frac{0.100mol/L-0.064mol/L}{4min}$=0.009mol（L•min）^-1，所以v_C=v_A=0.009mol（L•min）^-1，
故答案为：0.014mol（L•min）≠＜^-1；0.009mol（L•min）^-1．

点评 本题考查化学平衡计算及化学平衡影响因素，侧重考查分析计算能力，明确方程式中各个物理量关系是解本题关键，知道常见影响平衡移动、化学反应速率的因素，难点是图象分析，题目难度中等．