Question

某化学反应2A?B+D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0．反应物A的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表：根据表中数据，完成下列填空：

实验序号	浓度（mol/L）		时间（min）
			0	10	20	30	40	50	60
1	温 度	8000C	1.0	0.80	0.67	0.57	0.50	0.50	0.50
2		8000C	C2	0.60	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50
3		8000C	C3	0.92	0.75	0.63	0.60	0.60	0.60
4		8200C	1.0	0.40	0.25	0.20	0.20	0.20	0.20

（1）在实验1，反应在0至20分钟时间内A的平均速率为

 

mol/（L?min）．
（2）在实验2，A的初始浓度c₂=

 

mol/L，反应在 20分钟内就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是

 

．
（3）设实验3的反应速率为v₃，实验1的反应速率为v₁，则达到平衡时v₃

 

v₁（填＞、=、＜=），且c₃=

 

mol/L．
（4）比较实验4和实验1，可推测该反应是

 

反应（选填吸热、放热）．理由是

 

．
（5）800℃时，反应2A B+D的平衡常数=

 

，其他条件不变，B、D的起始浓度为0.50mol/L，A的起始浓度为0，达到平衡时A的浓度为

 

mol/L，B的转化率=

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：（1）根据平均化学反应速率公式：v=

△C

△t

计算；
（2）根据实验1、2数据、利用影响速率的因素来分析；
（3）根据浓度对化学反应速率的影响分析；利用相同温度下平衡常数不变进行计算；
（4）根据温度对化学平衡的影响判断．

解答： 解：（1）反应在0～20分钟内用A表示的平均速率为v=

△C

△t

=

(1-0.67)mol/L

20min

=0.0165mol/（L?min），故答案为：0.0165mol/（L?min）；
（2）根据实验1、2数据分析，温度相同，达平衡后A的物质的量浓度相同，且B、D起始浓度为0，所以两组实验中A的起始浓度相同为1.0mol?L^-1 ；温度相同，达平衡后A的物质的量浓度相同，但达平衡时2组的时间较短，所以只能是加入催化剂；
故答案为：1.0；催化剂；
（3）实验1、3比较，温度相同，10min-20min时，实验3的浓度减少量都大于实验1的，所以实验3的反应速率大于实验1的，即v₃＞v₁；
实验1可知40min时反应达到平衡
               2A（g）?B（g）+D（g）
起始（mol?L^-1） 1.0       0        0
反应（mol?L^-1） 0.50     0.25    0.25
平衡（mol?L^-1） 0.50     0.25    0.25
该温度下平衡常数K=

0.25×0.25

0.502

=

1

4

；
实验3的温度与实验1的温度相同，温度不变，平衡常数不变；
              2A（g）?B（g）+D（g）
起始（mol?L^-1）  C₃   0       0
反应（mol?L^-1） 0.6      0.30    0.30
平衡（mol?L^-1） C₃-0.60  0.30    0.30
该温度下平衡常数K=

0.30×0.30

(C3-0.60)2

=

1

4

；
解得：C₃=1.2；
故答案为：＞；1.2；
（4）实验4与实验1比，温度升高，达平衡时A的平衡浓度减小；温度升高，化学平衡向吸热方向移动，所以正反应是吸热反应；故答案为：吸热；比较实验4与实验1，可看出升高温度，A的平衡浓度减小，说明升高温度平衡向正反应方向移动，故正反应是吸热反应．
（5）800℃时，2A?B+D K=0.25，则 B+D?2A反应的平衡常数=

1

0.25

=4，依据三段式列式计算，设B消耗物质的量浓度为x；
反应            B+D?2A
起始量（mol/L） 0.5    0.5     0
变化量（mol/L）  x      x     2x
平衡量（mol/L）0.5-x   0.5-x  2x
 平衡常数K=

( 2x)2

(0.5-x)2

=4
计算得到x=0.25mol/L，达到平衡A的浓度=2×0.25mol/L=0.5mol/L
B的转化率=

0.25mol/L

0.5mol/L

×100%=50%；
故答案为：0.25；0.5；50%．

点评：本题考查了化学平衡的分析判断，化学反应速率的计算应用，平衡常数概念和转化率概念的计算分析，注意影响平衡因素的分析判断条件，题目难度中等．