Question

化合物AX₃和单质X₂在一定条件下反应可生成化合物AX₅．回答下列问题：
反应AX₃（g）+X₂（g）?AX₅（g）在容积为10L的密闭容器中进行．起始时AX₃和X₂均为0.2mol．反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示．
①列式计算实验a从反应开始至达到平衡时的反应速率 v（AX₃）=

 

．
②图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v（AX₅）由小到大的次序为

 

（填实验序号）；
③与实验a相比，其他两组改变的实验条件及判断依据是：b

 

；c．

 

．
④用p₀表示开始时总压强，p表示平衡时总压强，α表示AX₃的平衡转化率，则α的表达式为

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：

分析：①根据v=

△c

△t

概念公式计算出反应速率；
②根据到达平衡用时的多少可以比较出反应速率的大小；
③根据图象中的曲线的变化趋势判断出改变的实验条件及判断依据；
④对于气体来讲，压强之比就等于物质的量之比，根据化学平衡三段式，进而求得转化率的表达式及具体的值．

解答： 解：①起始时AX₃和X₂均为0.2mol，即n_o=0.4mol，总压强为160KPa，平衡时总压强为120KPa，根据压强之比等于物质的量之比，平衡时总物质的量为n=0.30mol，
           AX₃（g）+X₂（g）?AX₅（g）
初始 （mol） 0.20    0.20      0
变化（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从反应开始至达到平衡时的反应速率 v（AX₃）=

0.1mol

10L×60min

=1.7×10^-4mol/（L?min），
故答案为：1.7×10^-4mol/（L?min）；
②根据到abc达平衡用时的多少可以比较出反应速率由小到大的次序为：a＜c＜b，故答案为：a＜c＜b；
③与实验a相比，b实验到达平衡的时间变小，但平衡没有发生移动，所以为使用催化剂；c实验到达平衡时总压强变大，说明平衡逆向移动，而化学反应速率变大，考虑到该反应是放热反应，所以是升高温度所导致的；
故答案为：加入催化剂，反应速率加快，但平衡点没有改变；温度升高，反应速率加快，但平衡点向逆反应方向移动（或反应容器的容积和起始物质的量未改变，但起始总压强增大；
④用p₀表示开始时总压强，p表示平衡时总压强，α表示AX₃的平衡转化率，根据压强之比等于物质的量之比有：

p0

p

=

0.4

n

，n=0.4×

p

p0

，
          AX₃（g）+X₂（g）?AX₅（g）
初始 （mol） 0.20    0.20    0
变化（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

）．
故答案为：2（1-

p

p0

）．

点评：本题考查了化学反应速率、转化率的计算、影响化学反应速率和化学平衡的因素等内容，关键是理解压强与物质的量的关系．