Question

9．在溶液中，反應(yīng)A+2B═C分別在三種不同實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行，它們的起始濃度均為c（A）=0.100kJ•mol^-1、c（B）=0.200kJ•mol^-1及c（C）=0kJ•mol^-1．反應(yīng)物A的濃度隨時(shí)間的變化如下圖所示．
請(qǐng)回答下列問題：
（1）與①比較，②和③分別僅改變一種反應(yīng)條件；所改變的條件分別：②加催化劑；③溫度升高．
（2）實(shí)驗(yàn)②平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率為40%；該反應(yīng)的△H＞0；（填“＞”、“＜”、或“=”）理由是溫度升高，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，正方向是吸熱方向．
（3）該反應(yīng)進(jìn)行到4.0min時(shí)的平均反應(yīng)速率：實(shí)驗(yàn)③：v（B）=0.018 mol/（L•min）．

Answer 1

分析 （1）在溶液中，壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡無影響，且起始濃度不變，應(yīng)為催化劑與溫度對(duì)反應(yīng)的影響，根據(jù)催化劑、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速度率和化學(xué)平衡的影響；
（2）由圖可知，實(shí)驗(yàn)②平衡時(shí)A的濃度為0.06mol/L，計(jì)算A的濃度變化量，再利用方程式計(jì)算B的濃度變化量，進(jìn)而計(jì)算平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率；溫度升高，A的濃度降低，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，據(jù)此判斷；
（3）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v_A，利用速率之比等于速率之比計(jì)算實(shí)驗(yàn)③中v_B．

解答 解：（1）與①比較，②縮短達(dá)到平衡的時(shí)間，因催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速度率，化學(xué)平衡不移動(dòng)，所以②為使用催化劑；
與①比較，③縮短達(dá)到平衡的時(shí)間，平衡時(shí)A的濃度減小，因升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速度率加快，化學(xué)平衡移動(dòng)，平衡時(shí)A的濃度減小，
故答案為：加催化劑；溫度升高；
（2）由圖可知，實(shí)驗(yàn)②平衡時(shí)A的濃度為0.06mol/L，故A的濃度變化量0.1mol/L-0.06mol/L=0.04mol/L，由方程式可知B的濃度變化量為0.04mol/L×2=0.08mol/L，故平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.08mol/L}{0.2mol/L}$×100%=40%；因③溫度升高，平衡時(shí)A的濃度減小，化學(xué)平衡向吸熱的方向移動(dòng)，說明正反應(yīng)方向吸熱，即△H＞0，
故答案為：40%；＞；溫度升高，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，正方向是吸熱方向；
（3）實(shí)驗(yàn)③平衡時(shí)A的濃度為0.04mol/L，故A的濃度變化量0.1mol/L-0.04mol/L=0.06mol/L，由方程式可知C的濃度變化量為0.06mol/L，故平衡時(shí)C的濃度為0.06mol/L，v_C=v_A=-$\frac{0.064-0.1}{4}$ mol/（L•min）=0.009 mol/（L•min），v_B=2v_A=-$\frac{0.064-0.1}{4}$ mol/（L•min）=0.018 mol/（L•min），
故答案為：0.018mol（L•min）^-1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡濃度-時(shí)間圖象、化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算、化學(xué)平衡影響因素等，注意化學(xué)原理基礎(chǔ)知識(shí)的靈活運(yùn)用，難度不大．