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某化学反应2A(g)B(g)+D(g)在密闭容器中分别在下列四种不同条件下进行,B、D起始浓度为0,反应物A的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)的变化情况如下表:

时间/min

反应温度/℃

实验

1

10

20

30

40

50

60

1

800

1.0

0.80

0.67

0.57

0.50

0.50

0.50

2

800

c2

0.60

0.50

0.50

0.50

0.50

0.50

3

800

c3

0.92

0.75

0.63

0.60

0.60

0.60

4

820

1.0

0.20

0.20

0.20

0.20

0.20

0.20

(1)实验1中,反应在10至20分钟时间内平均化学反应速率为v(A)=_________。

(2)实验2中,A的初始浓度c2=_________ mol·L-1,反应经20 min就达到平衡,可推测实验2中隐含的条件可能是___________________________。

(3)若实验3的化学反应速率为v3,实验1的化学反应速率为v1,则v3________v1(填“>”“=”或“<”=,且c3________(填“>”“=”或“<”) 1.0 mol·L-1

(4)比较实验4和实验1,可推测该反应的正反应是_________(填“吸热”或“放热”)反应。理由是_____________________________________________。

答案

(1)0.013 mol·L-1·min-1

(2)1.0  使用催化剂  (3)>  >

(4)吸热  温度升高,平衡向正反应方向移动,所以正反应为吸热反应


解析:

(1)v(A)==0.013 mol·L-1·min-1

(2)对比实验3与实验1,可知从10 min到20 min,实验1的A的浓度相同,说明是同一平衡状态,即c2=1.0 mol·L-1。又因实际反应的速率快,达平衡所需的时间短,说明反应中使用了催化剂。

(3)对比实验3与实验1,可知从10 min到20 min,实验1A的浓度变化值为0.13 mol·L,而实验3A的浓度变化值为0.17 mol·L-1,这就说明了v3>v1。又知从0 min到10 min A的浓度的变化值应大于0.17 mol·L-1,即c3>(0.92+0.17)mol·L-1

(4)对比实验4与实验1,可知两实验的起始浓度相同,反应温度不同,达平衡时实验4 A的浓度小,说明了实验4中A进行的程度大,即温度越高,A的转化率越大,说明正反应为吸热反应。

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