化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题
化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题:
(1)已知AX3的熔点和沸点分别为-93.6 ℃和76 ℃,AX5的熔点为167 ℃。室温时AX3与气体X2反应生成1 mol AX5,放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为____________________________________________。
(2)反应AX3(g)+X2(g)
AX5(g)在容积为10 L的密闭容器中进行。起始时AX3和X2均为0.2 mol。反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图所示。

①列式计算实验a从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)=______________________。
②图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)由大到小的次序为____________(填实验序号);与实验a相比,其他两组改变的实验条件及判断依据是:b________________________________________________,c____________________________________________。
③用p0表示开始时总压强,p表示平衡时总压强,α表示AX3的平衡转化率,则α的表达式为______________;实验a和c的平衡转化率:αa为________,αc为________。
(1)AX3(l)+X2(g)===AX5(s) ΔH=-123.8 kJ/mol (2)①
=1.7×10-4 mol·L-1·min-1
解:开始时n0=0.4 mol,总压强为160 kPa,平衡时总压强为120 kPa,则n为
=
,
n=0.40 mol×
=0.30 mol,
AX3(g)+X2(g)
AX5(g)
起始时n0/mol:0.20 0.20 0
平衡时n/mol:0.20-x 0.20-x x
(0.20-x)+(0.20-x)+x=0.30
x=0.10
v(AX5)=
=1.7×10-4 mol·L-1·min-1
②bca 加入催化剂。反应速率加快,但平衡点没有改变 温度升高。反应速率加快,但平衡点向逆反应方向移动(或反应容器的容积和起始物质的量未改变,但起始总压强增大) ③α=2(1-
) 50% 40%
[解析] (1)书写热化学方程式时要注意常温下AX3呈液态,AX5呈固态。(2)②由图像知,达到平衡所需时间:a>c>b,所以反应速率v(AX5)由大到小的顺序为b>c>a;与实验a相比,实验b先达到平衡,化学反应速率快,但平衡点没有变化,说明实验b加入了催化剂;反应为放热反应,与实验a相比,实验c平衡向逆反应方向移动,且反应速率加快,说明实验c改变的条件是升高温度。
AX3(g) + X2(g)
AX5(g)
起始量(mol) 0.2 0.2 0
变化量(mol) x x x
平衡量(mol) 0.2-x 0.2-x x
则有
=
,解得x=
,则AX3的转化率为
=2(1-
);分别将实验a、c的p、p0的数据代入上式,得aa、ac分别为50%、40%。