Question

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

A（g）B（g）+C（g）△H=+85.1kJ·mol-1

反應時間(t)與容器內氣體總壓強(p)的數據見下表：

時間t/h	0	1	2	4	8	16	20	25	30
總壓強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的平衡轉化率，應采取的措施為_____________。

（2）由總壓強P和起始壓強P0表示反應體系的總物質的量n總和反應物A的物質的量n（A），由總壓強p和起始壓強p0計算反應物A的轉化率α(A)的表達式為___________________，平衡時A的轉化率為_________。（保留一位小數）

（3）①由總壓強p和起始壓強p0表示反應體系的總物質的量n總和反應物A的物質的量n（A），平衡時n總=________mol，n（A）=______mol。

②下表為反應物A濃度與反應時間的數據，計算a=_________

反應時間t/h	0	4	8	16
c（A）/（mol·L-1）	0.10	a	0.026	0.0065

分析該反應中反應反應物的濃度c（A）變化與時間間隔（△t）的規律，得出的結論是__________，由此規律推出反應在12h時反應物的濃度c（A）為_______mol·L-1。

Answer 1

【答案】 升高溫度、降低壓強 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的平衡轉化率，則改變條件使平衡正向移動，正反應是吸熱反應，可升高溫度，氣體分子數前小后大，可應采取降低壓強的方法；

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

　　　　　　　 A(g)B(g)＋ C(g)
起始物質的量　　 1　　　 0　　 0
轉化物質的量　　 a　　 a　　 a
反應到某時刻　 1－a　　 a　　 a
所以＝，解得a＝(－1) mol。α(A)＝(－1)×100%；

平衡時A的轉化率＝(－1)×100%≈94.1%。

(3)①與(2)思路相似，應用阿伏加德羅定律推論＝，得n總＝0.10×。由方程式特點，應用差量法可知，反應過程增加的氣體的物質的量，恰好等于反應的A的物質的量。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p＝7.31，計算得n(A)＝0.2－0.1×≈0.051；從表中數據不難得出：每隔4 h，A的濃度約減少一半，依此規律，12 h時，A的濃度為0.013 moL/L。