Question

在溶液中，反應(yīng)A+2BC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)=0.100 mol·L^-1、c(B)=0.200 mol·L^-1及c(C)=0 mol·L^-1。反應(yīng)物A的濃度隨時間的變化如圖所示。

請回答下列問題：

(1)與①比較，②和③分別僅改變一種反應(yīng)條件。所改變的條件和判斷的理由是：

②_________________________________________________________________；

③_________________________________________________________________；

(2)實(shí)驗(yàn)②平衡時B的轉(zhuǎn)化率為_________；實(shí)驗(yàn)③平衡時C的濃度為_______；

(3)該反應(yīng)的ΔH________0，判斷其理由是______________________________；

(4)該反應(yīng)進(jìn)行到4.0 min時的平均反應(yīng)速率：

實(shí)驗(yàn)②：v_B=____________________________；

實(shí)驗(yàn)③：v_C=____________________________。

Answer 1

(1)②使用了(正)催化劑；理由：從圖像可看出，兩者最終的平衡濃度相同，即最終的平衡狀態(tài)相同，而②比①達(dá)到平衡所需要的時間短，顯然反應(yīng)速率加快了，故由影響反應(yīng)速率和影響平衡的因素可知是加入(正)催化劑；③升高溫度；理由：該反應(yīng)是在溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，所以不可能是改變壓強(qiáng)引起速率的改變，又由于各物質(zhì)的起始濃度相同，故不可能是改變濃度影響反應(yīng)速率，再由③和①相比達(dá)到平衡所需時間短，平衡時濃度更小，故不可能是使用催化劑，而只能是升高溫度來影響反應(yīng)速率的。

(2)不妨令溶液為1 L，則②中達(dá)到平衡時A轉(zhuǎn)化了0.04 mol，由反應(yīng)化學(xué)計(jì)量數(shù)可知B轉(zhuǎn)化了0.08 mol，所以B的轉(zhuǎn)化率為同樣在③中A轉(zhuǎn)化了0.06 mol，則生成C為0.06 mol,體積不變，即平衡時c(C)= 0.06 mol·L^-1。

(3)ΔH>0；理由：由③和①進(jìn)行對比可知升高溫度后A的平衡濃度減小，即A的轉(zhuǎn)化率升高，平衡向正反應(yīng)方向移動，而升溫是向吸熱的方向移動，所以正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，ΔH>0。

(4)從圖上讀數(shù)，進(jìn)行到4.0 min時，實(shí)驗(yàn)②中A的濃度為0.072 mol·L^-1,則

Δc(A)=0.100-0.072=0.028(mol·L^-1)，

v(A)=Δc(A)/Δt=

所以v_B=2v_A=0.014 mol·(L·min)^-1；

進(jìn)行到4.0 min時，實(shí)驗(yàn)③中A的濃度為0.064 mol·L^-1；

Δc(A′) =0.100-0.064=0.036(mol·L^-1)，

v(A)′=Δc(A′)/Δt=

=0.009 mol·(L·min)^-1,

所以v_C=v_A=0.009 mol·(L·min)^-1。

答案：(1)②加催化劑；達(dá)到平衡的時間縮短，平衡時A的濃度未變

③升高溫度；達(dá)到平衡的時間縮短，平衡時A的濃度減小

(2)40%(或0.4)    0.06 mol·L^-1

(3)>    升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動，故該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

(4)0.014 mol·(L·min)^-1    0.009 mol·(L·min)^-1