Question

(15分)

化合物AX₃和单质X₂在一定条件下反应可生成化合物AX₅。回答下列问题：

（1）已知AX₃的熔点和沸点分别为－93.6 ℃和76 ℃，AX₅的熔点为167 ℃。室温时AX₃与气体X₂反应生成lmol AX₅，放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为                      。

（2）反应AX₃(g)＋X₂(g)AX₅(g)在容积为10 L的密闭容器中进行。起始时AX₃和X₂均为0.2 mol。反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。

①列式计算实验a从反应开始至达到平衡时的反应速率 v(AX₅)＝                 。

②图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX₅)由大到小的次序为     (填实验序号)；与实验a相比，其他两组改变的实验条件及判断依据是：b                    、

c                                                                          。

③用p₀表示开始时总压强，p表示平衡时总压强，α表示AX₃的平衡转化率，则α的表达式为

                     ；实验a和c的平衡转化率：α_a为       、α_c为             。

Answer

⑴AX3(l)＋X2(g) = AX5(s) ΔH=－123.8KJ·mol－1(2分)

⑵①(3 分)

②bca(2分) b、加人催化剂。反应速率加快，但平衡点没有改变 (2分)

c、 温度升高。反应速率加快，但平衡点向逆反应方向移动(或反应容器的容积和起始物质的量未改变，但起始总压强增大)(2分)

③α＝2(1－) (2分) 50% (1分) 40% (1分)

【解析】

试题分析：⑴据题意，先写出反应方程式并标出各物质的状态AX3(l)＋X2(g) = AX5(s)，然后确定其反应热ΔH=－123.8KJ·mol－1，综上便可写出完整的热化学方程式。

⑵①

【解析】
开始时no = 0.4 mol，总压强为160 kPa，平衡时总压强为120 kPa，

则n为：

AX3(g) ＋ X2(g) AX5(g)

起始时no/mol： 0.20 0.20 0

平衡时n/mol:： 0.20 －x 0.20 －x x

(0.20-x)＋(0.20-x)＋x = 0.30

x = 0.10

②从图中观察平衡的时间(tb＜tc＜ta)，判断反应速率的快慢为b＞c＞a；

b组的反应速率加快，但平衡点没有改变说明是加人了催化剂；

c组的反应速率加快，但平衡点向逆反应方向移动(或反应容器的容积和起始物质的量未改变，但起始总压强增大)说明是温度升高。

③用三段式分析：

AX3(g) ＋ X2(g) AX5(g)

起始时no/mol： 0.20 0.20 0

变化量n/mol:： 0.20α 0.20α 0.20α

平衡时n/mol:： 0.20 －0.20α 0.20 －0.20α 0.20α

据题意有，化简得α＝2(1－)；

将图中p0、p的数据代入上述计算式得αa＝2(1－)＝2(1－)＝50%；

αc＝2(1－)＝2(1－)＝40%。

考点：本题考查热化学方程式的书写，化学反应速率的计算，化学平衡移动原理的应用，转化率的计算等。