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）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）      c 3=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）

【解析】（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。