Question

（8分）在一恒容密閉容器中發生某化學反應2A(g) B(g)+C(g)，在三種不同條件下進行，其中實驗Ⅰ、Ⅱ都在800℃，實驗Ⅲ在850℃，B、C的起始濃度都為0，反應物A的濃度(mol·L^-1)隨時間(min)的變化如圖所示：
 
試回答下列問題：
(1)在實驗Ⅰ中，反應在20 min至40 min內A的平均反應速率為____               ______。
(2)實驗Ⅱ和實驗I相比，可能隱含的反應條件是_______________      ______________。
(3)根據實驗Ⅲ和實驗Ⅰ的比較，可推測該反應降低溫度，平衡向_____（填“正”或“逆”）反應方向移動，該正反應是_________（填“放熱”或“吸熱”）反應。
(4)與實驗Ⅰ相比，若實驗Ⅰ中的A的起始濃度改為0.8 mol·L^-1,其它條件不變,則達到平衡時所需用的時間___________實驗Ⅰ(填寫“大于”、“等于”或“小于”)。

Answer 1

(共8分)   (1)0.0075(7.5×10^－3) mol·L^-1·min^-1 (2分)   ； (2)實驗Ⅱ使用了催化劑  (2分) ； 
(3)逆 (1分)；吸熱 (1分) ；    (4)大于 (2分)

（1）由圖像可知實驗Ⅰ時，在20 min時A的濃度為0.65 mol·L^-1，40 min時A的濃度為0.50 mol·L^-1所以反應速率
（2）相同溫度下由圖可知實驗Ⅱ和實驗I在平衡時A的濃度相同，說明二者的平衡相同，但是實驗Ⅱ比試驗I達到平衡所需要的時間較短，實驗Ⅱ反應速率較快，平衡不變，只是加快了反應速率則實驗Ⅱ可能使用了催化劑。
（3)分析實驗Ⅲ和實驗Ⅰ的平衡狀態并聯系溫度可以得出溫度越高平衡時A的濃度越低，說明溫度越高平衡向消耗A的方向進行（即正反應方向），可得到溫度越高，平衡向正反應方向進行，反之，降低溫度平衡向逆反應方向進行，又升高溫度向吸熱方向進行，則可得出正反應方向即為吸熱反應方向。
（3）若實驗Ⅰ中的A的起始濃度改為0.8 mol·L^-1,其它條件不變，由于反應物的濃度降低所以反應速率減小，達到平衡的時間會延長，所用的時間會大于實驗Ⅰ。