Question

在一个体积为1 L的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°C，实验Ⅲ在850°C，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20～40 min内A的平均反应速率为________mol·L^－1·min^－1。实验Ⅱ和实验Ⅰ相比，可能隐含的反应条件是________________。
(2)该反应的ΔH________0，其判断理由是________。
(3)实验Ⅰ第40 min末，若降低反应温度，达到新的平衡后，A的浓度不可能为________(填序号)。
A．0.35 mol·L^－1  B．0.4 mol·L^－1  C．0.7 mol·L^－1  D．0.8 mol·L^－1
(4)若反应在800°C进行，在该1 L的密闭容器中加入1 mol A、0.2 mol He，达到平衡时A的转化率应________。
A．等于86%  B．等于50%
C．小于50%  D．介于50%～86%之间

Answer 1

(1)　7.5×10^－3　实验Ⅱ中使用了催化剂
(2)>　根据实验Ⅲ和实验Ⅰ的比较，可推测该反应升高温度，平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应
(3)AB　(4)B

(1)在实验Ⅰ中，反应在20～40 min内A的平均反应速率为：
v(A)＝＝7.5×10^－3 mol·L^－1·min^－1。
实验Ⅱ和实验Ⅰ的平衡状态相同，且在实验Ⅱ中的反应速率更快，说明实验Ⅱ中使用了催化剂。
(2)实验Ⅲ和实验Ⅰ相比较，温度升高，A的平衡浓度减小，说明正反应是吸热反应，降低温度，化学平衡向逆反应方向移动。
(3)实验Ⅰ在第40 min末，A的平衡浓度为0.5 mol·L^－1，降低温度，化学平衡向逆反应方向移动，达到新的平衡时，A的浓度必大于0.5 mol·L^－1，不可能是AB。
(4)根据800°C时A的起始浓度为1.0 mol·L^－1，达到平衡时A的浓度为0.5 mol·L^－1，说明A的转化率为50%。若加入1 mol A和0.2 mol He，则使压强增大，因为是恒容条件，稀有气体对平衡无影响，则转化率仍为50%。