Question

化合物AX₃和單質X₂在一定條件下反應可生成化合物AX₅．回答下列問題：
反應AX₃（g）+X₂（g）?AX₅（g）在容積為10L的密閉容器中進行．起始時AX₃和X₂均為0.2mol．反應在不同條件下進行，反應體系總壓強隨時間的變化如圖所示．
①列式計算實驗a從反應開始至達到平衡時的反應速率 v（AX₃）=

 

．
②圖中3組實驗從反應開始至達到平衡時的反應速率v（AX₅）由小到大的次序為

 

（填實驗序號）；
③與實驗a相比，其他兩組改變的實驗條件及判斷依據是：b

 

；c．

 

．
④用p₀表示開始時總壓強，p表示平衡時總壓強，α表示AX₃的平衡轉化率，則α的表達式為

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的計算

專題：

分析：①根據v=

△c

△t

概念公式計算出反應速率；
②根據到達平衡用時的多少可以比較出反應速率的大��；
③根據圖象中的曲線的變化趨勢判斷出改變的實驗條件及判斷依據；
④對于氣體來講，壓強之比就等于物質的量之比，根據化學平衡三段式，進而求得轉化率的表達式及具體的值．

解答： 解：①起始時AX₃和X₂均為0.2mol，即n_o=0.4mol，總壓強為160KPa，平衡時總壓強為120KPa，根據壓強之比等于物質的量之比，平衡時總物質的量為n=0.30mol，
           AX₃（g）+X₂（g）?AX₅（g）
初始 （mol） 0.20    0.20      0
變化（mol）   x        x       x
平衡 （mol） 0.20-x   0.20-x   x
（0.20-x）+（0.20-x）+x=0.30
解得：x=0.10
a從反應開始至達到平衡時的反應速率 v（AX₃）=

0.1mol

10L×60min

=1.7×10^-4mol/（L?min），
故答案為：1.7×10^-4mol/（L?min）；
②根據到abc達平衡用時的多少可以比較出反應速率由小到大的次序為：a＜c＜b，故答案為：a＜c＜b；
③與實驗a相比，b實驗到達平衡的時間變小，但平衡沒有發(fā)生移動，所以為使用催化劑；c實驗到達平衡時總壓強變大，說明平衡逆向移動，而化學反應速率變大，考慮到該反應是放熱反應，所以是升高溫度所導致的；
故答案為：加入催化劑，反應速率加快，但平衡點沒有改變；溫度升高，反應速率加快，但平衡點向逆反應方向移動（或反應容器的容積和起始物質的量未改變，但起始總壓強增大；
④用p₀表示開始時總壓強，p表示平衡時總壓強，α表示AX₃的平衡轉化率，根據壓強之比等于物質的量之比有：

p0

p

=

0.4

n

，n=0.4×

p

p0

，
          AX₃（g）+X₂（g）?AX₅（g）
初始 （mol） 0.20    0.20    0
變化（mol）  x          x     x
平衡 （mol） 0.20-x  0.20-x   x
（0.20-x）+（0.20-x）+x=n
x=0.40-n=0.4-0.4×

p

p0

Α=

0.4-0.4× p p0

0.2

=2（1-

p

p0

）．
故答案為：2（1-

p

p0

）．

點評：本題考查了化學反應速率、轉化率的計算、影響化學反應速率和化學平衡的因素等內容，關鍵是理解壓強與物質的量的關系．