Question

2．某化學(xué)反應(yīng) 3A（g）?2B（g）+D（g），在四種不同條件下進(jìn)行，B、D的起始濃度為0．反應(yīng)物A 的濃度 c 隨時(shí)間 t 的變化情況如下表：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)		0	10	20	30	40	50
1	500	2.0	1.6	1.3	1.0	0.8	0.8
2	500	C2	1.2	0.8	0.8	0.8	0.8
3	500	C3	1.7	1.3	1.0	1.0	1.0
4	600	2.0	1.1	0.9	0.9	0.9	0.9

根據(jù)上述數(shù)據(jù)，完成下列填空：
（1）在實(shí)驗(yàn) 1，反應(yīng)在10min～20min 內(nèi)平均速率v（A）為0.03 mol/（L•min）
（2）在實(shí)驗(yàn) 2，A 的初始濃度 C₂2.0 mol/L，反應(yīng)經(jīng) 20min 就達(dá)到平衡，可推測(cè)實(shí)驗(yàn) 2 中還隱含的條件是使用催化劑．
（3）設(shè)實(shí)驗(yàn) 3 的反應(yīng)速率為 v₃，實(shí)驗(yàn) 1 的反應(yīng)速率為 v₁，則 v₃＞v₁（填＜、＞或=），且C₃＞  2.0mol/L （填＜、＞或=）
（4）比較實(shí)驗(yàn) 4 和實(shí)驗(yàn) 1，可推測(cè)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)（填吸熱或放熱）．理由是溫度升高，A的濃度增大，平衡向吸熱方向移動(dòng)
（5）該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為$\frac{{c}^{2}（B）×c（D）}{{c}^{3}（A）}$．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（A）；
（2）實(shí)驗(yàn)1、2溫度相同，平衡常數(shù)相同，平衡時(shí)A的濃度均為0.8mol/L，則起始濃度相等，實(shí)驗(yàn)2到達(dá)平衡時(shí)間較短，反應(yīng)速率較快，應(yīng)使用催化劑；
（3）實(shí)驗(yàn)1、3溫度相同，平衡常數(shù)相同，平衡時(shí)實(shí)驗(yàn)3中的A的濃度較大，則平衡時(shí)生成物濃度也較大，則平衡時(shí)實(shí)驗(yàn)3中A的濃度變化量大，實(shí)驗(yàn)3中A的起始濃度比實(shí)驗(yàn)1中大，故30min內(nèi)實(shí)驗(yàn)3中A的濃度變化量較大；
（4）A的起始濃度相等，實(shí)驗(yàn)4中平衡時(shí)A的濃度較大，說明升高溫度平衡逆向移動(dòng)；
（5）平衡常數(shù)是指：一定溫度下，可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，生成物濃度系數(shù)次冪乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪乘積的比．

解答 解：（1）在實(shí)驗(yàn) 1，反應(yīng)在10min～20min 內(nèi)△c（A）=（1.6-1.3）mol/L=0.3mol/L，故v（A）=$\frac{0.3mol/L}{20min-10min}$=0.03mol/（L．min），
故答案為：0.03；
（2）實(shí)驗(yàn)1、2溫度相同，平衡常數(shù)相同，平衡時(shí)A的濃度均為0.8mol/L，則起始濃度相等，即A 的初始濃度 C₂=2.0mol/L，實(shí)驗(yàn)2到達(dá)平衡時(shí)間較短，反應(yīng)速率較快，應(yīng)使用催化劑，
故答案為：2.0；使用催化劑；
（3）實(shí)驗(yàn)1、3溫度相同，平衡常數(shù)相同，平衡時(shí)實(shí)驗(yàn)3中的A的濃度較大，則平衡時(shí)生成物濃度也較大，則平衡時(shí)實(shí)驗(yàn)3中A的濃度變化量大，實(shí)驗(yàn)3中A的起始濃度比實(shí)驗(yàn)1中大，即C₃＞2.0mol/L，故30min內(nèi)實(shí)驗(yàn)3中A的濃度變化量較大，故反應(yīng)速率v₃＞v₁，
故答案為：＞；＞；
（4）A的起始濃度相等，實(shí)驗(yàn)4中平衡時(shí)A的濃度較大，說明升高溫度平衡逆向移動(dòng)，而升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)移動(dòng)，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，
故答案為：放熱；溫度升高，A的濃度增大，平衡向吸熱方向移動(dòng)；
（5）3A（g）?2B（g）+D（g）的平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{{c}^{2}（B）×c（D）}{{c}^{3}（A）}$，
故答案為：$\frac{{c}^{2}（B）×c（D）}{{c}^{3}（A）}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算與影響因素，側(cè)重考查學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)的分析處理能力，難度中等．