Question

某化學反應2A（g）B（g）+D（g）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起始濃度為0．反應物A的濃度（mol?L^-1間（min）的變化情況如下表：

實驗 序號		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

根據(jù)上述數(shù)據(jù)，完成下列填空：
（1）在實驗1中，反應在10～20分鐘內(nèi)用A表示的平均速率為______．
（2）在實驗2中，A的初始濃度C₂=______mol?L^-1，反應經(jīng)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C₃=______mol?L^-1．
（4）由上述實驗，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(zhuǎn)化率最大的是第______組．
（6）在實驗2中，50min后，若將容器體積增大1倍，則達平衡時B的濃度為______mol?L^-1；該反應的平衡常數(shù)K______（填“不變”或“增大”或“減小”）．

Answer 1

（1）反應在10～20分鐘內(nèi)用A表示的平均速率為v=

△C

△t

=

(0.80-0.67)mol/L

(20-10)min

=0.013mol/（L?min），
故答案為：0.013mol/（L?min）；
（2）根據(jù)實驗1、2數(shù)據(jù)分析，溫度相同，達平衡后A的物質(zhì)的量濃度相同，且B、D起始濃度為0，所以兩組實驗中A的起始濃度相同為1.0mol?L^-1 ；溫度相同，達平衡后A的物質(zhì)的量濃度相同，但達平衡時2組的時間較短，所以只能是加入催化劑；
故答案為：1.0；催化劑；
（3）實驗1、3比較，溫度相同，10min-20min時，實驗3的濃度減少量都大于實驗1的，所以實驗3的反應速率大于實驗1的，即v₃＞v₁；
實驗1可知40min時反應達到平衡
2A（g）?B（g）+D（g）
起始（mol?L^-1） 1.00 0
反應（mol?L^-1） 0.50 0.25 0.25
平衡（mol?L^-1） 0.50 0.25 0.25
該溫度下平衡常數(shù)K=

C(D)C(B)

C2(A)

=

0.25×0.25

0.502

=

1

4

；
實驗3的溫度與實驗1的溫度相同，溫度不變，平衡常數(shù)不變；
2A（g）?B（g）+D（g）
起始（mol?L^-1） C₃ 0 0
反應（mol?L^-1） 0.6 0.30 0.30
平衡（mol?L^-1） C₃-0.60 0.30 0.30
該溫度下平衡常數(shù)K=

C(D)C(B)

C2(A)

=

0.30×0.30

(C3-0.60)2

=1；
解得：C₃=1.2；
故答案為：＞；1.2；
（4）實驗4與實驗1比，溫度升高，達平衡時A的平衡濃度減小；溫度升高，化學平衡向吸熱方向移動，所以正反應是吸熱反應；
故答案為：吸熱；比較實驗4與實驗1，可看出升高溫度，A的平衡濃度減小，說明升高溫度平衡向正反應方向移動，故正反應是吸熱反應．
（5）2A（g）?B（g）+D（g）
起始（mo l?L^-1）C₂ 0 0
反應（mol?L^-1） 0.50 0.25 0.25
平衡（mol?L^-1） C₂-0.50 0.25 0.25
該溫度下平衡常數(shù)K=

C(D)C(B)

C2(A)

=

0.25×0.25

(C2-0.50)2

=

1

4

；
解得：C₂=1.0；
1～4組實驗中，第4組A的平衡轉(zhuǎn)化率最大為

1.0-0.20

1.0

×100%=80%，故答案為：4；
（6）由（5）知，在實驗2中，平衡時B的濃度為0.25mol/L，50min后，若將容器體積增大1倍，平衡不移動，濃度為原來的一半，即0.125mol/L；由于溫度不變，所以該反應的平衡常數(shù)不變，故答案為：0.125mol/L；不變．