Question

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

A(g)B(g)＋C(g)　　ΔH＝＋85.1 kJ·mol－1

反應時間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(p)的數(shù)據(jù)見下表：

時間t/h	0	1	2	4	8	16	20	25	30
總壓強p/100 kPa	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(zhuǎn)化率，應采取的措施為____________。

(2)由總壓強p和起始壓強p0計算反應物A的轉(zhuǎn)化率α(A)的表達式為______________。平衡時A的轉(zhuǎn)化率為__________，列式并計算反應的平衡常數(shù)K__________。

(3)①由總壓強p和起始壓強p0表示反應體系的總物質(zhì)的量n總和反應物A的物質(zhì)的量n(A)，n(總)＝____ mol，n(A)＝________ mol。

②下表為反應物A濃度與反應時間的數(shù)據(jù)，計算：a＝________。

反應時間t/h	0	4	8	16
c(A)/(mol·L－1)	0.10	a	0.026	0.006 5

 

分析該反應中反應物的濃度c(A)變化與時間間隔(Δt)的規(guī)律，得出的結(jié)論是________________________________，由此規(guī)律推出反應在12 h時反應物的濃度c(A)為__________ mol·L－1。

 

Answer 1

(1)升高溫度、降低壓強

(2)×100%　94.1%

A(g)　　　　B(g)　　＋　　C(g)

0.10 0 0

10×(1－94.1%)　0.10×94.1%　　0.10×94.1%

K＝＝1.5

(3)①0.10×　0.10×　②0.051　達到平衡前每間隔4 h，c(A)減少約一半　0.013

【解析】(1)要提高A的轉(zhuǎn)化率，實際就是使平衡正向移動，根據(jù)方程式的特點正反應為氣體物質(zhì)的量增大的反應，且為吸熱反應，可確定采取的措施。

(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(zhì)的量成正比，將壓強變化轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量變化，從而解決壓強與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系。

所以，解得a＝(－1) mol。

α(A)＝(－1)×100%

平衡時A的轉(zhuǎn)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(zhì)的量，恰好等于反應的A的物質(zhì)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

依據(jù)此表中相鄰兩數(shù)據(jù)的差，即可得出規(guī)律。