Question

(12分) 化合物AX3和單質(zhì)X2在一定條件下反應(yīng)可生成化合物AX5。回答下列問題：

反應(yīng)AX3(g)＋X2(g)AX5(g)在容積為10 L的密閉容器中進(jìn)行。起始時(shí)AX3和X2均為0.2 mol。反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行，反應(yīng)體系總壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖所示。

①列式計(jì)算實(shí)驗(yàn)a從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率 v(AX3)＝ 。

②圖中3組實(shí)驗(yàn)從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率v(AX5)由小到大的次序?yàn)? (填實(shí)驗(yàn)序號(hào))；

③與實(shí)驗(yàn)a相比，其他兩組改變的實(shí)驗(yàn)條件及判斷依據(jù)是：

b ；

c． 。

④用p0表示開始時(shí)總壓強(qiáng)，p表示平衡時(shí)總壓強(qiáng)，α表示AX3的平衡轉(zhuǎn)化率，則α的表達(dá)式為 。

 

Answer 1

(10分) (每空2分)

1.7×10-4mol/（L?min）（2分）

② acb （2分）

③加入催化劑．反應(yīng)速率加快，但平衡點(diǎn)沒有改變 （2分）；

溫度升高。反應(yīng)速率加快，但平衡點(diǎn)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)（或反應(yīng)容器的容積和起始物質(zhì)的量未改變，但起始總壓強(qiáng)增大）（2分）；

④α=2（1-）（2分）；

【解析】

試題分析：①反應(yīng)速率=單位時(shí)間內(nèi)的物質(zhì)的濃度的改變量，由圖像可知，平衡時(shí)實(shí)驗(yàn)a中的壓強(qiáng)由原來的160降為120kPa，說明氣體的物質(zhì)的量減少為原來的120/160=3/4, 設(shè)AX3的物質(zhì)的量減少x,根據(jù)

AX3(g)＋X2(g)AX5(g)

開始（mol） 0.2 0.2 0

轉(zhuǎn)化（mol） x x x

平衡（mol） 0.2-x 0.2-x x

所以0.2-x+0.2-x+x=3/4(0.2+0.2),解得x=0.1mol，到達(dá)平衡的時(shí)間是60min，則反應(yīng)速率 v(AX3)＝0.1mol/10L/60min=1.7×10-4mol/（L?min）；

②根據(jù)到達(dá)平衡所用的時(shí)間的多少判斷反應(yīng)速率的快慢，所用時(shí)間越短，反應(yīng)速率越快，由圖可知達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率v(AX5)由小到大的次序?yàn)閍cb；

③b與a達(dá)到的平衡相同，但反應(yīng)速率快，說明b使用了催化劑；而c的反應(yīng)速率比a快，說明c的溫度升高或壓強(qiáng)增大，若是后者，壓強(qiáng)增大，平衡正向移動(dòng)，壓強(qiáng)減少的更多，曲線應(yīng)在b的下方，與圖像不符，所以只能是升高溫度，使平衡逆向移動(dòng)，壓強(qiáng)減少的較a少；

④用p0表示開始時(shí)總壓強(qiáng)，p表示平衡時(shí)總壓強(qiáng)，α表示AX3的平衡轉(zhuǎn)化率，設(shè)AX3的物質(zhì)的量減少x，根據(jù)①的計(jì)算過程可知，（0.4-x）/0.4=p/ p0,解得x=0.4（p0-p）/p0，則α=0.4（p0-p）/p0/0.2=2（1-）.

考點(diǎn)：考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的計(jì)算，平衡圖像的判斷