Question

溶液中，反應A＋2BC分別在三種不同實驗條件下進行，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。反應物A的濃度隨時間的變化如圖所示。

請回答下列問題：
(1)與①比較，②和③分別僅改變一種反應條件。所改變的條件和判斷的理由是：
②                                                                    ；
③                                                                   。
(2)實驗②平衡時B的轉化率為       ；實驗③平衡時C的濃度為       。
(3)該反應的ΔH       0，其判斷理由是                                   。
(4)該反應進行到4.0 min時的平均反應速率：
實驗②：v(B)＝                                                         。
實驗③：v(C)＝                                                           。

Answer 1

(1)②加催化劑；達到平衡的時間縮短，平衡時A的濃度未變　③溫度升高；達到平衡的時間縮短，平衡時A的濃度減小
(2)40%(或0.4)　0.06 mol/L；
(3)＞　升高溫度向正方向移動，故該反應是吸熱反應
(4)0.014 mol(L·min)^－1　0.0089 mol(L·min)^－1

(1)②使用了(正)催化劑；理由：因為從圖像可看出，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所需要的時間短，顯然反應速率加快了，故由影響反應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：因為該反應是在溶液中進行的反應，所以不可能是改變壓強引起速率的改變，又由于各物質起始濃度相同，故不可能是改變濃度影響反應速率，再由于③和①相比達平衡所需時間短，平衡時濃度更小，故不可能是改用催化劑，而只能是升高溫度來影響反應速率的。
(2)不妨令溶液為1 L，則②中達平衡時A轉化了0.04 mol，由反應計量數(shù)可知B轉化了0.08 mol，所以B轉化率為40%(或0.4)；同樣在③中A轉化了0.06 mol，則生成C為0.06 mol，體積不變，即平衡時c(C)＝0.06 mol/L。
(3)ΔH＞0；理由：由③和①進行對比可知升高溫度后A的平衡濃度減小，即A的轉化率升高，平衡向正方向移動，而升溫是向吸熱的方向移動，所以正反應是吸熱反應，ΔH＞0。
(4)從圖上讀數(shù)，進行到4.0 min時，實驗②的A的濃度為：0.072 mol/L，則Δc(A)＝0.10－0.072＝0.028 mol/L，v(A)＝＝0.007 mol·L^－1·min^－1則v_B＝2 v_A＝2×0.007＝0.014 mol·L^－1·min^－1；進行到4.0 min實驗③的A的濃度為：0.064 mol/L；Δc(A)＝0.10－0.064＝0.036 mol/L，ΔV_A＝＝0.009 mol·L^－1·min　ΔV_A＝ΔV_C。