Question

【题目】恒定温度为T1℃时，在容积为10 L的密闭容器中充人1.0mol X和0.80 mol Y，发生反应：2X(g) + Y(g) 2Z(g)，X的转化率随时间的变化关系如右图所示。

（1）第2 min时的反应速率v1(X)_________（填“大于”、“小于”或“等于”）第8 min时的反应速率可v2(X)，原因是_________________。

（2）反应在0～10 min内Y的平均反应速率v(Y)=________mol．L-1．min-l。

（3）T1℃温度下反应的平衡常数K1为___________，若在第10 min后压缩容器容积，X的转化率_________（填“增大”、“减小”或“不变”，下同），平衡常数____________。

（4）若升高温度到T2℃( T2>T1)，平衡时X的转化率减小，则该反应的△H______0（填 “大于”或“小于”）。

（5）不改变各物质起始量的情况下，无论如何改变条件，Y的转化率一定小于____________。

Answer 1

【答案】(1)大于，随反应进行，X的浓度逐渐减小；(2)0.004；(3)400，增大，不变；(4)小于；(5)62.5%。

【解析】

试题分析：（1）浓度对化学反应速率的影响，浓度越大反应速率越快，随着反应的进行，化学反应速率降低，因此第2min的v1(X)>v2(X)；(2)此时间段内消耗X的物质的量为1×80%mol=0.8mol，消耗的Y的物质的量为0.8/2mol=0.4mol，根据化学反应速率的表达式，v(B)=0.4/(10×10) mol/ (L·min) = 0.004 mol/(L·min)；

(3) 2X(g)+Y(g)2Z(g)

起始： 1 0.8 0

变化： 2x x 2x

平衡：1－2x 0.8－x 2x

达到平衡时，消耗的B的物质的量为0.4mol，达到平衡是c(X)=(1－2×0.4)/10mol·L－1=0.02mol·L－1，c(B)=(0.8－0.4)/10mol·L－1=0.04mol·L－1，c(Z)=2×0.4/10mol·L－1=0.08mol·L－1，根据化学平衡常数的表达式，K=0.082/[0.04×0.022]=400，压缩体积，增大压强，平衡向体积减小的方向移动，即向正反应方向移动，X的转化率增大，化学平衡常数只受温度的影响，因此增大压强，平衡常数不变；（4）升高温度，X的转化率降低，说明反应向逆方向移动，根据勒夏特列原理，正反应方向是放热反应，即△H<0；（5）根据量的投入，X是不足，假设X全部转化，则消耗B的物质的量为1/2mol=0.5mol，此时B的转化率为0.5/0.8×100%=62.5%，此反应是可逆反应，不能进行到底，因此B的转化率一定小于62.5%。