Question

在溶液中，反应A＋2BC分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为c(A)＝0.100 mol/L、c(B)＝0.200 mol/L及c(C)＝0 mol/L。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。

请回答下列问题：
(1)与①比较，②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是：
②______________________________________________；
③______________________________________________；
(2)实验②平衡时B的转化率为________；实验③平衡时C的浓度为________________；
(3)该反应的ΔH________0，其判断理由是_________________________________；
(4)该反应进行到4.0 min时的平均反应速率：
实验②：v_B＝________；
实验③：v_C＝________。

Answer 1

(1)②加催化剂　达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度未变　③温度升高　达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度减小
(2)40%(或0.4)　0.060 mol/L
(3)>　温度升高，平衡向正反应方向移动，故该反应是吸热反应
(4)0.014 mol/(L·min)　0.009 mol/(L·min)

本题主要考查化学平衡，意在考查考生读图、表述和计算能力。(1)分析图像可知，①和②在平衡时刻A的浓度相等，且②的曲线斜率较大，说明反应速率较大，故是改变某一条件使反应加快，但平衡没有移动，故只可能是使用了催化剂。①和③相比较，平衡时刻③中A的浓度较小，曲线斜率较大，说明③的反应速率较大且平衡向正方向移动，而起始浓度相等，故只可能是升高温度。
(2)由起始到平衡时刻Δc(A)＝0.10 mol·L^－1－0.060 mol·L^－1＝0.040 mol·L^－1，故Δc(B)＝0.080 mol·L^－1，则B的转化率为0.080÷0.20×100%＝40%；实验③平衡时刻，c(C)＝0.060 mol·L^－1。
(3)由(1)可知，温度升高平衡向正方向移动，那么该反应正反应方向要吸热，ΔH>0。
(4)观察图像可知，在第4.0 min时，②中c(A)＝0.072 mol·L^－1，③中c(A)＝0.064 mol·L^－1。②中v(A)＝(0.10 mol·L^－1－0.072 mol·L^－1)/4.0 min＝0.007 mol·L^－1·min^－1，而v(B)＝2v(A)＝0.014 mol·L^－1·min^－1。③中v(A)＝(0.1 mol·L^－1－0.064 mol·L^－1)/4.0 min＝0.009 mol·L^－1·min^－1，而v(C)＝v(A)＝0.009 mol·L^－1·min^－1。