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

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

（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%．