Question

在一体积固定的密闭容器中，某化学反应2A(g)B(g)＋D(g)在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0。反应物A的浓度(mol·L^－1)随反应时间(min)的变化情况如表：

实验序号	温度	0	10	20	30	40	50	60
1	800	1.0	0.80	0.67	0.57	0.50	0.50	0.50
2	800	c2	0.60	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50
3	800	c3	0.92	0.75	0.63	0.60	0.60	0.60
4	820	1.0	0.40	0.25	0.20	0.20	0.20	0.20

根据上述数据，完成下列填空：

(1)实验1中，在10～20min内，用A表示的该反应的平均速率为________mol·L^－1·min^－1。

(2)实验2中c₂＝________，反应经20min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v₃，实验1的反应速率为v₁，则v₃______(填“>”“<”或“＝”，下同)v₁，且c₃_____1.0。

(4)请根据以上实验指出要加快该反应速率可采取的方法：________。(至少列举2种方法)

Answer

0.013 1.0 使用了催化剂 > > 增大反应物A的浓度、升高温度、使用催化剂

【解析】

从反应2A(g)B(g)＋D(g)可以看出，反应前后气体的分子数相等，即改变压强平衡不发生移动；从图中数据看，实验1应是参照系。实验2与实验1相比，平衡时A的浓度相同，但达平衡的时间短，由此可推出起始浓度的关系及条件的差异。实验3与实验1相比，10~20分钟内A的浓度变化量大，平衡浓度A也大，由此可推出起始浓度关系。实验4与实验1相比，温度高，达平衡时A的浓度小，由此可推出升高温度对平衡移动的影响。

(1)实验1中，在10～20min内，∆c(A)=0.80mol/L-0.67mol/L=0.13mol/L，用A表示的该反应的平均速率为=0.013mol·L－1·min－1。答案为：0.013；

(2)实验2 与实验1 温度相同，则平衡常数相同，平衡时A的浓度相同，则起始浓度相同，实验2中c2＝1.0；实验2 达平衡所用时间比实验1 短，则反应速率快，但条件改变没有使平衡发生移动，没有改变平衡浓度，则可推测实验2中还隐含的条件是使用了催化剂。答案为：1.0；使用了催化剂；

(3)设实验3的反应速率为v3，实验1的反应速率为v1，从表中可以看出，10~20分钟内A的浓度变化量大，平衡浓度A也大，则起始浓度也大，反应速率必然快，从而得出v3>v1，且c3>1.0。答案为：>；>；

(4)以上实验，分别从增大浓度、升高温度、使用催化剂进行实验设计，得出条件改变都能加快反应速率的结论，从而得出要加快该反应速率可采取的方法：增大反应物A的浓度、升高温度、使用催化剂。答案为：增大反应物A的浓度、升高温度、使用催化剂。