Question

（10分）某化學反應2A(g) B(g) + D(g)在四種不同條件下進行，反應器均為相同恒容密閉容器，B、D起始濃度為0。反應物A的濃度（）隨反應時間（min）的變化情況如下表：

實驗 序號		0	10	20	30	40	50	60
1	800℃	1.0	0.80	0.67	0.57	0.50	0.50	0.50
2	800℃	C2	0.60	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50
3	800℃	C3	0.92	0.75	0.63	0.60	0.60	0.60
4	820℃	1.0	0.40	0.25	0.20	0.20	0.20	0.20

根據上述數據,完成下列填空:
（1）在實驗1中，反應在10～20分鐘內用A表示的平均速率為       ____________      。
（2）在實驗2中，A的初始濃度C₂=                    ，反應經20分鐘就達到平衡，可推測實驗2中還隱含的條件是                                                                      　。
（3）設實驗3的反應速率為υ₃，實驗1的反應速率為υ₁，則υ₃        υ₁（填>、=、<），且C₃=          。
（4）由上述實驗，可推測該反應是        反應（選填“吸熱”或“放熱”）。理由是：
                                                                          。
（5）1～4組實驗中，A的平衡轉化率最大的是第                     組。
（6）在實驗2中，50 min后，若將容器體積增大1倍，則達平衡時B的濃度為     _____　；該反應的平衡常數K                    （填“不變”或“增大”或“減小”）。

Answer 1

（1）（1分）  （2）1.0 （1分）使用了催化劑（1分）
（3）>（1分）    C₃=（1分）（提示：利用相同溫度下平衡常數不變進行計算。）
（4）吸熱（1分） 實驗4和1比較，溫度升高，A的平衡濃度減小，平衡向正反應方向移動，則正反應是吸熱反應（1分）
（5）4（1分）   （6）（1分）；不變（1分）。

（1）在實驗1中，反應在10～20分鐘內A的濃度減少了0.80mol/L－0.67mol/L＝0.13mol/L，所以反應速率是0.13mol/L÷10min＝0.013mol/(L·min)。
（2）在實驗2中，平衡狀態和實驗1相同，所以A的起始濃度是1.0mol/L.但達到平衡的時間少，說明反應速率快，因此使用了催化劑。
（3）在實驗1、3中，反應在10～20分鐘內A的濃度分別減少了0.13mol/L和0.17mol/L，所以υ₃>υ₁。由于溫度不變，所以平衡常數不變，即
，解得C₃＝1.20mol/L。
（4）實驗4和1比較，溫度升高，A的平衡濃度減小，說明平衡向正反應方向移動，所以正反應是吸熱反應。
（5）在實驗4中A的平衡濃度最小，說明轉化率最大，所以答案選實驗4。
（6）實驗2中B的平衡濃度是0.25mol/L，由于反應前后體積不變，所以改變壓強平衡不移動，因此B的濃度變為0.125mol/L。平衡常數與溫度有關系，所以不變。