Question

（18分）有一化學(xué)反應(yīng)2A B＋D ，B、D起始濃度為0，在三種不同條件下進(jìn)行。反應(yīng)物A的濃度（mol/L）隨反應(yīng)時(shí)間（min）的變化情況如下表，根據(jù)下述數(shù)據(jù)，完成填空：

（1）在實(shí)驗(yàn)1，反應(yīng)在0至20分鐘時(shí)間內(nèi)A的平均速率為_______mol/（L·min）。

（2）在實(shí)驗(yàn)2，A的初始濃度C2＝____________mol/L，可推測(cè)實(shí)驗(yàn)2中隱含的條件是___________。

（3）設(shè)實(shí)驗(yàn)3的反應(yīng)速率為v3，實(shí)驗(yàn)1的反應(yīng)速率為v1，則達(dá)到平衡時(shí)v3 v1（填＞、＝、＜＝，）800℃時(shí),反應(yīng)平衡常數(shù)= ，且C3=_______mol/L，可推測(cè)實(shí)驗(yàn)3中隱含的條件是___________。

（4）800℃時(shí),反應(yīng)B＋D 2A當(dāng)其他條件不變, B、D的起始濃度為0.50 mol/L , A的起始濃度為0, 達(dá)到平衡時(shí)A的濃度為 mol/L, B的轉(zhuǎn)化率= 。

 

Answer 1

（18分，每空2分）(1)0.0165

(2)1.0，使用了催化劑；

（3）>，0.25,1.2，增加反應(yīng)物A的濃度；

（4）0.5, 50%

【解析】

試題分析：（1）在實(shí)驗(yàn)1，反應(yīng)在0至20分鐘時(shí)間內(nèi)A的濃度減少1.0-0.67=0.33mol/L，所以A的平均反應(yīng)速率為0.33mol/L/20min=0.0165 mol/（L·min）；

（2）該反應(yīng)是反應(yīng)前后物質(zhì)的量不變的可逆反應(yīng)，溫度不變時(shí)實(shí)驗(yàn)2與實(shí)驗(yàn)1達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)A的濃度相同，且達(dá)到平衡的時(shí)間縮短，所以實(shí)驗(yàn)2與實(shí)驗(yàn)1是等效平衡，實(shí)驗(yàn)2使用了催化劑，A的起始濃度與實(shí)驗(yàn)1相同，所以C2=1.0mol/L；

（3）由表中數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)3平衡時(shí)A的濃度為0.6mol/L，實(shí)驗(yàn)3與實(shí)驗(yàn)1的溫度相同，達(dá)到的平衡仍是等效平衡，所以平衡時(shí)A的濃度擴(kuò)大幾倍，起始濃度就擴(kuò)大幾倍，所以A的起始濃度C3=1.0mol/L×0.60/0.50=1.20mol/L，反應(yīng)物濃度增大，所以反應(yīng)速率增大，v3>v1；根據(jù)實(shí)驗(yàn)1可計(jì)算平衡常數(shù)K，實(shí)驗(yàn)1 中B、D的平衡濃度都是0.25mol/L，所以K=0.252/0.502=0.25；

（4）B＋D 2A的平衡常數(shù)K1=1/0.25=4，設(shè)平衡時(shí)B、D的濃度是xmol/L，則A的平衡濃度是2(0.5-x)=1-2x，所以（1-2x）2/x2=4，解得x=0.25,所以A的平衡濃度是1-0.5=0.5mol/L，平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率是（0.5-0.25）mol/L/0.5mol/L×100%=50%。

考點(diǎn)：考查等效平衡的判斷，化學(xué)平衡的計(jì)算