Question

14．在1.0L密閉容器中放入0.10molA（g），在一定溫度進(jìn)行如下反應(yīng)：
A（g）?2B（g）+C（g）+D（s）△H=+85.1kJ•mol^-1
容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)（P）與起始壓強(qiáng)P₀的比值隨反應(yīng)時(shí)間（t）數(shù)據(jù)見下表：

時(shí)間t/h	0	1	2	4	8	16	20	25
$\frac{P}{{P}_{0}}$	1.00	1.50	1.80	2.20	2.30	2.38	2.40	2.40

回答下列問題：
（1）下列操作能提高A轉(zhuǎn)化率的是AD
A．升高溫度                   B．體系中通入A氣體
C．通入稀有氣體He，使體系壓強(qiáng)增大到原來的5倍
D．若體系中的C為HCl，其它物質(zhì)均難溶于水，滴入少許水
（2）該反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式K=$\frac{{c}^{2}（B）×c（C）}{c（A）}$，前2小時(shí)C的反應(yīng)速率是0.02 mol•L^-1•h^-1
（3）平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為70%．

Answer 1

分析 （1）提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，使得化學(xué)平衡正向進(jìn)行的因素均可以（但是不能加入物質(zhì)本身）；
（2）平衡常數(shù)K=$\frac{生成物平衡濃度冪次方乘積}{反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積}$，結(jié)合化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算C的濃度變化，計(jì)算得到反應(yīng)速率v=$\frac{△c}{△t}$；
（3）根據(jù)三行式計(jì)算化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率以及物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）A（g）?2B（g）+C（g）+D（s），△H=+85.1kJ•mol^-1，D為固體，反應(yīng)前后氣體體積增大的吸熱反應(yīng)，
A．升高溫度，平衡正向移動，所以A的轉(zhuǎn)化率增大，故A正確；
B．體系中通入A氣體，相當(dāng)于增大體系壓強(qiáng)，平衡逆向進(jìn)行A的轉(zhuǎn)化率減小，故B錯(cuò)誤；
C．通入稀有氣體He，使體系壓強(qiáng)增大到原來的5倍，總壓增大分壓不變，平衡不變，A的轉(zhuǎn)化率不變，故C錯(cuò)誤；
D．若體系中的C為HCl，其它物質(zhì)均難溶于水，滴入少許水，氯化氫易溶于水導(dǎo)致C減少，平衡正向進(jìn)行，A的轉(zhuǎn)化率增大，故D正確；
故選AD；
故答案為：AD；
（2）A（g）?2B（g）+C（g）+D（s），平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（B）×c（C）}{c（A）}$，設(shè)A消耗物質(zhì)的量為x，
             A（g）?2B（g）+C（g）+D（s），
起始量（mol） 0.10      0     0  
變化量（mol） x        2x      x
2小時(shí)量（mol）0.10-x   2x      x
壓強(qiáng)之比等于化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比，$\frac{0.10-x+2x+x}{0.10}$=1.80
x=0.04mol
前2小時(shí)C的反應(yīng)速率=$\frac{\frac{0.04mol}{1.0L}}{2h}$=0.02 mol/（ L•h），
故答案為：$\frac{{c}^{2}（B）×c（C）}{c（A）}$； 0.02 mol/（ L•h）；
（3）容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)（P）與起始壓強(qiáng)P₀的比值在20h后不變說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，平衡時(shí)氣體壓強(qiáng)之比為
              A（g）?2B（g）+C（g）+D（s），
起始量（mol） 0.10      0     0  
變化量（mol） x        2x      x
2小時(shí)量（mol）0.10-x   2x      x
壓強(qiáng)之比等于氣體物質(zhì)的量之比，
$\frac{0.10-x+2x+x}{0.10}$=2.4
x=0.07mol
平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.07mol}{0.1mol}$×100%=70%，
故答案為：70%．

點(diǎn)評 本題考查了化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的計(jì)算分析、化學(xué)平衡的影響因素判斷，注意概念實(shí)質(zhì)理解和平衡移動原理的應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．