Question

化合物AX₃和單質(zhì)X₂在一定條件下反應(yīng)可生成化合物AX₅．回答下列問(wèn)題：
反應(yīng)AX₃（g）+X₂（g）?AX₅（g）在容積為10L的密閉容器中進(jìn)行．起始時(shí)AX₃和X₂均為0.2mol．反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行，反應(yīng)體系總壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖所示．
①列式計(jì)算實(shí)驗(yàn)a從反應(yīng)開(kāi)始至達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率 v（AX₃）=

 

．
②圖中3組實(shí)驗(yàn)從反應(yīng)開(kāi)始至達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率v（AX₅）由小到大的次序?yàn)?div id="um4bktp" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

（填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）；
③與實(shí)驗(yàn)a相比，其他兩組改變的實(shí)驗(yàn)條件及判斷依據(jù)是：b

 

；c．

 

．
④用p₀表示開(kāi)始時(shí)總壓強(qiáng)，p表示平衡時(shí)總壓強(qiáng)，α表示AX₃的平衡轉(zhuǎn)化率，則α的表達(dá)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：

分析：①根據(jù)v=

△c

△t

概念公式計(jì)算出反應(yīng)速率；
②根據(jù)到達(dá)平衡用時(shí)的多少可以比較出反應(yīng)速率的大��；
③根據(jù)圖象中的曲線的變化趨勢(shì)判斷出改變的實(shí)驗(yàn)條件及判斷依據(jù)；
④對(duì)于氣體來(lái)講，壓強(qiáng)之比就等于物質(zhì)的量之比，根據(jù)化學(xué)平衡三段式，進(jìn)而求得轉(zhuǎn)化率的表達(dá)式及具體的值．

解答： 解：①起始時(shí)AX₃和X₂均為0.2mol，即n_o=0.4mol，總壓強(qiáng)為160KPa，平衡時(shí)總壓強(qiáng)為120KPa，根據(jù)壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，平衡時(shí)總物質(zhì)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(yīng)開(kāi)始至達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)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(jù)到abc達(dá)平衡用時(shí)的多少可以比較出反應(yīng)速率由小到大的次序?yàn)椋篴＜c＜b，故答案為：a＜c＜b；
③與實(shí)驗(yàn)a相比，b實(shí)驗(yàn)到達(dá)平衡的時(shí)間變小，但平衡沒(méi)有發(fā)生移動(dòng)，所以為使用催化劑；c實(shí)驗(yàn)到達(dá)平衡時(shí)總壓強(qiáng)變大，說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)，而化學(xué)反應(yīng)速率變大，考慮到該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以是升高溫度所導(dǎo)致的；
故答案為：加入催化劑，反應(yīng)速率加快，但平衡點(diǎn)沒(méi)有改變；溫度升高，反應(yīng)速率加快，但平衡點(diǎn)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)（或反應(yīng)容器的容積和起始物質(zhì)的量未改變，但起始總壓強(qiáng)增大；
④用p₀表示開(kāi)始時(shí)總壓強(qiáng)，p表示平衡時(shí)總壓強(qiáng)，α表示AX₃的平衡轉(zhuǎn)化率，根據(jù)壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)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(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)化率的計(jì)算、影響化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的因素等內(nèi)容，關(guān)鍵是理解壓強(qiáng)與物質(zhì)的量的關(guān)系．