Question

溶液中，反應(yīng)A+2BC分別在三種不同實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行，它們的起始濃度均為c(A)=0.100 mol/L、c(B )=0.200 mol/L及c(C )=0 mol/L。反應(yīng)物A的濃度隨時(shí)間的變化如圖所示。

請回答下列問題：

(1)與①比較，②和③分別僅改變一種反應(yīng)條件。所改變的條件和判斷的理由是：② ；③ 。

(2)實(shí)驗(yàn)②平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率為 ；實(shí)驗(yàn)③平衡時(shí)C的濃度為 。

(3)該反應(yīng)的ΔH 0，其判斷理由是 。

(4)該反應(yīng)進(jìn)行到4.0 min時(shí)的平均反應(yīng)速率：實(shí)驗(yàn)②：v(B)= 。

 

Answer 1

(1)加催化劑；達(dá)到平衡的時(shí)間縮短，平衡時(shí)A的濃度未變 溫度升高；達(dá)到平衡的時(shí)間縮短，平衡時(shí)A的濃度減小

(2)40%(或0.4) 0.06 mol/L

(3)＞ 升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

(4)0.014 mol/(L·min)

【解析】這是一道數(shù)形結(jié)合的反應(yīng)原理試題，關(guān)鍵是找出圖形中①②③三條曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)：達(dá)到平衡的時(shí)間①＞③＞②，但A的平衡濃度關(guān)系是①＝②＞③，說明②是使用了催化劑，③是升高溫度。

(1)②使用了(正)催化劑；理由：因?yàn)閺膱D像可看出，兩者最終的平衡濃度相同，即最終的平衡狀態(tài)相同，而②比①所需要的時(shí)間短，顯然反應(yīng)速率加快了，故由影響反應(yīng)速率和影響平衡的因素可知是加入(正)催化劑；③升高溫度；理由：因?yàn)樵摲磻?yīng)是在溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，所以不可能是改變壓強(qiáng)引起速率的改變，又由于各物質(zhì)起始濃度相同，故不可能是改變濃度影響反應(yīng)速率，再由于③和①相比，③達(dá)平衡所需時(shí)間短，平衡時(shí)濃度更小，故不可能是加催化劑，而只能是升高溫度來影響反應(yīng)速率的。

(2)不妨令溶液為1 L，則②中達(dá)平衡時(shí)A轉(zhuǎn)化了0.04 mol，由反應(yīng)計(jì)量數(shù)可知B轉(zhuǎn)化了0.08 mol，所以B的轉(zhuǎn)化率為×100%=40%；同樣③中A轉(zhuǎn)化了

0.06 mol，則生成C為0.06 mol,體積不變，即平衡時(shí)c(C)=0.06 mol/L。

(3)ΔH＞0；理由：由③和①進(jìn)行對比可知升高溫度后A的平衡濃度減小，即A的轉(zhuǎn)化率升高，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，而升溫是向吸熱的方向移動(dòng)，所以正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，ΔH＞0。

(4)從圖上讀數(shù)，進(jìn)行到4.0 min時(shí)，實(shí)驗(yàn)②A的濃度為：0.072 mol/L,則Δc(A)=0.100-0.072=0.028(mol/L),v(A)=Δc(A)/Δt= =

0.007 mol/(L·min),所以 v(B)=2v(A)=0.014 mol/(L·min)。