Question

【題目】在1.0L密閉容器中放入0.10molA(g)，在一定溫度進(jìn)行如下反應(yīng)：

A（g）B（g）+C（g）△H=+85.1kJ·mol-1

反應(yīng)時(shí)間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)(p)的數(shù)據(jù)見下表：

時(shí)間t/h	0	1	2	4	8	16	20	25	30
總壓強(qiáng)p/100kPa	4.91	5.58	6.32	7.31	8.54	9.50	9.52	9.53	9.53

回答下列問題:

（1）欲提高A的平衡轉(zhuǎn)化率，應(yīng)采取的措施為_____________。

（2）由總壓強(qiáng)P和起始?jí)簭?qiáng)P0表示反應(yīng)體系的總物質(zhì)的量n總和反應(yīng)物A的物質(zhì)的量n（A），由總壓強(qiáng)p和起始?jí)簭?qiáng)p0計(jì)算反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率α(A)的表達(dá)式為___________________，平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為_________。（保留一位小數(shù)）

（3）①由總壓強(qiáng)p和起始?jí)簭?qiáng)p0表示反應(yīng)體系的總物質(zhì)的量n總和反應(yīng)物A的物質(zhì)的量n（A），平衡時(shí)n總=________mol，n（A）=______mol。

②下表為反應(yīng)物A濃度與反應(yīng)時(shí)間的數(shù)據(jù)，計(jì)算a=_________

反應(yīng)時(shí)間t/h	0	4	8	16
c（A）/（mol·L-1）	0.10	a	0.026	0.0065

分析該反應(yīng)中反應(yīng)反應(yīng)物的濃度c（A）變化與時(shí)間間隔（△t）的規(guī)律，得出的結(jié)論是__________，由此規(guī)律推出反應(yīng)在12h時(shí)反應(yīng)物的濃度c（A）為_______mol·L-1。

Answer 1

【答案】 升高溫度、降低壓強(qiáng) P/P0-1 94.1% 0.10P/P0 0.10×（2- P/P0） 0.051 每隔4h，A的濃度減小一半 0.013

【解析】（1）欲提高A的平衡轉(zhuǎn)化率，則改變條件使平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，可升高溫度，氣體分子數(shù)前小后大，可應(yīng)采取降低壓強(qiáng)的方法；

(2)由阿伏加德羅定律推論可知，在恒溫、恒容條件下，壓強(qiáng)與物質(zhì)的量成正比，將壓強(qiáng)變化轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量變化，從而解決壓強(qiáng)與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系。假設(shè)起始物質(zhì)的量為1 mol：

　　　　　　　 A(g)B(g)＋ C(g)
起始物質(zhì)的量　　 1　　　 0　　 0
轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量　　 a　　 a　　 a
反應(yīng)到某時(shí)刻　 1－a　　 a　　 a
所以＝，解得a＝(－1) mol。α(A)＝(－1)×100%；

平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率＝(－1)×100%≈94.1%。

(3)①與(2)思路相似，應(yīng)用阿伏加德羅定律推論＝，得n總＝0.10×。由方程式特點(diǎn)，應(yīng)用差量法可知，反應(yīng)過程增加的氣體的物質(zhì)的量，恰好等于反應(yīng)的A的物質(zhì)的量。即：0.1－n(A)＝n(總)－0.1 解得n(A)＝0.2－0.1×
②從上表讀出4 h時(shí)p＝7.31，計(jì)算得n(A)＝0.2－0.1×≈0.051；從表中數(shù)據(jù)不難得出：每隔4 h，A的濃度約減少一半，依此規(guī)律，12 h時(shí)，A的濃度為0.013 moL/L。