Question

（14分）某化學反應2A(g)  B(g)+D(s)在四種不同條件下進行，反應器均為相同恒容密閉容器，B、D起始為0。反應物A的濃度（mol·L^?1）隨反應時間（min）的變化情況如下表：

根據上述數據，完成下列填空:
（1）在實驗1中，反應在10至20分鐘時間內平均速率υ_(A)=                         。
（2）在實驗2中，A的初始濃度c ₂=           mol·L^?1，反應經20分鐘就達到平衡，可推測實驗2中還隱含的條件是                             。
（3）設實驗3的反應速率為υ₃，實驗1的反應速率為υ₁，則υ₃        υ₁（填>、=、<），且c ₃=                        。
（4）由本次實驗，可推測該反應是        反應（選填吸熱或放熱）。理由是：                                                    。
（5）1～4組實驗中，A的平衡轉化率最大的是第              組。
（6）在實驗2中，50 min后，若將容器體積增大1倍，則達平衡時B的濃度為     
（填>、=、<）0.125 mol·L^?1；該反應的平衡常數K        （填“不變”、“增大”或 “減小”）。
（7）若實驗4起始充入2mol/L A,則達平衡后A的轉化率與原平衡相比          （填“不變”、“增大”或“減小”）。

Answer 1

（1）0.013 mol·L^?1·min^?1    （1分）
（2）1.0   使用了催化劑    （每空1分，共2分）
（3）> （1分）    c₃="1.20" mol·L^?1（2分）
（4）吸熱（1分）實驗4和1比較，溫度升高，A的平衡濃度減小，平衡向正反應方向移動，則正反應是吸熱反應（2分）
（5）4（1分）
（6）<0.125 mol·L^?1（2分）；不變。（1分）
（7）增大（1分）

（1）反應速率通常用單位時間內濃度的變化量來表示，在實驗1中，反應在10至20分鐘時間內A的濃度變化了0.80 mol·L^?1－0.67 mol·L^?1＝0.13mol·L^?1，所以其反應速率為。
（2）實驗1和2相比，平衡時A的濃度相同，說明其起始濃度是一樣的，但和1相比，到達平衡的時間要少，即實驗2反應快。因為平衡狀態相同，而反應又是體積減小的可逆反應，所以只能是使用了催化劑。
（3）實驗3在10至20分鐘時間內A的濃度變化量是0.92mol·L^?1－0.75 mol·L^?1＝0.17mol·L^?1＞0.13mol·L^?1，實驗實驗3的反應速率快。
（4）實驗1和實驗4相比，A的起始濃度相同，但反應的溫度不同，而平衡時實驗4中的轉化率高于實驗1中的轉化率，說明升高溫度平衡正反應方向移動，因此是吸熱反應。
（5）根據以上分析可知實驗4的轉化率最高。
（6）在實驗2中，50 min時B的濃度是0.25 mol·L^?1，將容器體積增大1倍，則B的濃度瞬間變為0.125 mol·L^?1。因為降低壓強平衡向逆反應方向移動，所以B的濃度會繼續減小，到達新的平衡時要小于0.125 mol·L^?1。平衡常數只與溫度有關，所以改變壓強平衡常數不變。
（7）因為反應物只有一種，所以增大反應物A的濃度，相當于增大體系的壓強，平衡向體積減小的正反應方向移動，即轉化率會增大。