Question

在一恒容密閉容器中發生某化學反應2A（g）?B（g）+C（g），在三種不同條件下進行，其中實驗Ⅰ、Ⅱ都在800℃，實驗Ⅲ在850℃，B、C的起始濃度都為0，反應物A的濃度（mol?L^-1）隨時間（min）的變化如圖所示：
試回答下列問題：
（1）在實驗Ⅰ中，反應在20min至40min內A的平均反應速率為______．
（2）實驗Ⅱ和實驗I相比，可能隱含的反應條件是______．
（3）根據實驗Ⅲ和實驗Ⅰ的比較，可推測該反應降低溫度，平衡向______（填“正”或“逆”）反應方向移動，該正反應是______（填“放熱”或“吸熱”）反應．
（4）與實驗Ⅰ相比，若實驗Ⅰ中的A的起始濃度改為0.8mol?L^-1，其它條件不變，則達到平衡時所需用的時間______實驗Ⅰ（填寫“大于”、“等于”或“小于”）．

Answer 1

（1）實驗Ⅰ中，反應在20min至40min內A的濃度變化為0.65mol/L-0.5mol/L=0.15mol/L，所以v（A）=

0.15mol/L

40min-20min

=0.0075mol?L^-1?min^-1．
故答案為：0.0075mol?L^-1?min^-1．
（2）實驗Ⅱ和實驗I相比，平衡狀態完全相同，平衡時A的濃度相同，但實驗Ⅱ的反應速率快，改變壓強平衡不移動，但物質的濃度發生變化，故實驗Ⅱ應該使用了催化劑．
故答案為：實驗Ⅱ使用了催化劑．
（3）實驗Ⅲ和實驗Ⅰ的比較，降低溫度，平衡時A的濃度增大，平衡向逆反應移動，降低溫度平衡向放熱反應移動，故正反應為吸熱反應．
故答案為：逆；吸熱．
（4）A的起始濃度改為0.8mol?L^-1，等效為降低壓強，反應速率降低，到達平衡時間增長，即達到平衡時所需用的時間 大于實驗Ⅰ．
故答案為：大于．