Question

在一個體積為1 L的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°C，實驗Ⅲ在850°C，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20～40 min內A的平均反應速率為________mol·L^－1·min^－1。實驗Ⅱ和實驗Ⅰ相比，可能隱含的反應條件是________________。
(2)該反應的ΔH________0，其判斷理由是________。
(3)實驗Ⅰ第40 min末，若降低反應溫度，達到新的平衡后，A的濃度不可能為________(填序號)。
A．0.35 mol·L^－1  B．0.4 mol·L^－1  C．0.7 mol·L^－1  D．0.8 mol·L^－1
(4)若反應在800°C進行，在該1 L的密閉容器中加入1 mol A、0.2 mol He，達到平衡時A的轉化率應________。
A．等于86%  B．等于50%
C．小于50%  D．介于50%～86%之間

Answer 1

(1)　7.5×10^－3　實驗Ⅱ中使用了催化劑
(2)>　根據實驗Ⅲ和實驗Ⅰ的比較，可推測該反應升高溫度，平衡向正反應方向移動，該反應為吸熱反應
(3)AB　(4)B

(1)在實驗Ⅰ中，反應在20～40 min內A的平均反應速率為：
v(A)＝＝7.5×10^－3 mol·L^－1·min^－1。
實驗Ⅱ和實驗Ⅰ的平衡狀態相同，且在實驗Ⅱ中的反應速率更快，說明實驗Ⅱ中使用了催化劑。
(2)實驗Ⅲ和實驗Ⅰ相比較，溫度升高，A的平衡濃度減小，說明正反應是吸熱反應，降低溫度，化學平衡向逆反應方向移動。
(3)實驗Ⅰ在第40 min末，A的平衡濃度為0.5 mol·L^－1，降低溫度，化學平衡向逆反應方向移動，達到新的平衡時，A的濃度必大于0.5 mol·L^－1，不可能是AB。
(4)根據800°C時A的起始濃度為1.0 mol·L^－1，達到平衡時A的濃度為0.5 mol·L^－1，說明A的轉化率為50%。若加入1 mol A和0.2 mol He，則使壓強增大，因為是恒容條件，稀有氣體對平衡無影響，則轉化率仍為50%。