Question

在溶液中，反應A＋2BC分別在三種不同實驗條件下進行，它們的起始濃度均為c(A)＝0.100 mol/L、c(B)＝0.200 mol/L及c(C)＝0 mol/L。反應物A的濃度隨時間的變化如下圖所示。

請回答下列問題：
(1)與①比較，②和③分別僅改變一種反應條件。所改變的條件和判斷的理由是：
②______________________________________________；
③______________________________________________；
(2)實驗②平衡時B的轉化率為________；實驗③平衡時C的濃度為________________；
(3)該反應的ΔH________0，其判斷理由是_________________________________；
(4)該反應進行到4.0 min時的平均反應速率：
實驗②：v_B＝________；
實驗③：v_C＝________。

Answer 1

(1)②加催化劑　達到平衡的時間縮短，平衡時A的濃度未變�、蹨囟壬�高　達到平衡的時間縮短，平衡時A的濃度減小
(2)40%(或0.4)　0.060 mol/L
(3)>　溫度升高，平衡向正反應方向移動，故該反應是吸熱反應
(4)0.014 mol/(L·min)　0.009 mol/(L·min)

本題主要考查化學平衡，意在考查考生讀圖、表述和計算能力。(1)分析圖像可知，①和②在平衡時刻A的濃度相等，且②的曲線斜率較大，說明反應速率較大，故是改變某一條件使反應加快，但平衡沒有移動，故只可能是使用了催化劑。①和③相比較，平衡時刻③中A的濃度較小，曲線斜率較大，說明③的反應速率較大且平衡向正方向移動，而起始濃度相等，故只可能是升高溫度。
(2)由起始到平衡時刻Δc(A)＝0.10 mol·L^－1－0.060 mol·L^－1＝0.040 mol·L^－1，故Δc(B)＝0.080 mol·L^－1，則B的轉化率為0.080÷0.20×100%＝40%；實驗③平衡時刻，c(C)＝0.060 mol·L^－1。
(3)由(1)可知，溫度升高平衡向正方向移動，那么該反應正反應方向要吸熱，ΔH>0。
(4)觀察圖像可知，在第4.0 min時，②中c(A)＝0.072 mol·L^－1，③中c(A)＝0.064 mol·L^－1。②中v(A)＝(0.10 mol·L^－1－0.072 mol·L^－1)/4.0 min＝0.007 mol·L^－1·min^－1，而v(B)＝2v(A)＝0.014 mol·L^－1·min^－1。③中v(A)＝(0.1 mol·L^－1－0.064 mol·L^－1)/4.0 min＝0.009 mol·L^－1·min^－1，而v(C)＝v(A)＝0.009 mol·L^－1·min^－1。