Question

【題目】恒定溫度為T1℃時，在容積為10 L的密閉容器中充人1.0mol X和0.80 mol Y，發生反應：2X(g) + Y(g) 2Z(g)，X的轉化率隨時間的變化關系如右圖所示。

（1）第2 min時的反應速率v1(X)_________（填“大于”、“小于”或“等于”）第8 min時的反應速率可v2(X)，原因是_________________。

（2）反應在0～10 min內Y的平均反應速率v(Y)=________mol．L-1．min-l。

（3）T1℃溫度下反應的平衡常數K1為___________，若在第10 min后壓縮容器容積，X的轉化率_________（填“增大”、“減小”或“不變”，下同），平衡常數____________。

（4）若升高溫度到T2℃( T2>T1)，平衡時X的轉化率減小，則該反應的△H______0（填 “大于”或“小于”）。

（5）不改變各物質起始量的情況下，無論如何改變條件，Y的轉化率一定小于____________。

Answer 1

【答案】(1)大于，隨反應進行，X的濃度逐漸減小；(2)0.004；(3)400，增大，不變；(4)小于；(5)62.5%。

【解析】

試題分析：（1）濃度對化學反應速率的影響，濃度越大反應速率越快，隨著反應的進行，化學反應速率降低，因此第2min的v1(X)>v2(X)；(2)此時間段內消耗X的物質的量為1×80%mol=0.8mol，消耗的Y的物質的量為0.8/2mol=0.4mol，根據化學反應速率的表達式，v(B)=0.4/(10×10) mol/ (L·min) = 0.004 mol/(L·min)；

(3) 2X(g)+Y(g)2Z(g)

起始： 1 0.8 0

變化： 2x x 2x

平衡：1－2x 0.8－x 2x

達到平衡時，消耗的B的物質的量為0.4mol，達到平衡是c(X)=(1－2×0.4)/10mol·L－1=0.02mol·L－1，c(B)=(0.8－0.4)/10mol·L－1=0.04mol·L－1，c(Z)=2×0.4/10mol·L－1=0.08mol·L－1，根據化學平衡常數的表達式，K=0.082/[0.04×0.022]=400，壓縮體積，增大壓強，平衡向體積減小的方向移動，即向正反應方向移動，X的轉化率增大，化學平衡常數只受溫度的影響，因此增大壓強，平衡常數不變；（4）升高溫度，X的轉化率降低，說明反應向逆方向移動，根據勒夏特列原理，正反應方向是放熱反應，即△H<0；（5）根據量的投入，X是不足，假設X全部轉化，則消耗B的物質的量為1/2mol=0.5mol，此時B的轉化率為0.5/0.8×100%=62.5%，此反應是可逆反應，不能進行到底，因此B的轉化率一定小于62.5%。