Question

某化學反應2A（g）B(g)+D(g)在密閉容器中分別在下列四種不同的條件下進行，B、D的起始濃度為0，反應物A的濃度(mol·L^-1)隨反應時間（min）的變化情況如下表：

實驗序號  時間	0	2	3	4
	800	℃	800	℃
1	1.0	c2	c3	1.0
10	0.80	0.60	0.92	0.20
20	0.67	0.50	0.75	0.20
30	0.57	0.50	0.63	0.20
40	0.50	0.50	0.60	0.20
50	0.50	0.50	0.60	0.20
60	0.50	0.50	0.60	0.20

(1)實驗1中，反應在10至20分鐘內平均化學反應速率為v(A)=______________。

（2）實驗2中，A的初始濃度c₂=______________mol·L^-1，反應經20 min就達到平衡，可推測實驗2中隱含的條件可能是_______________。

（3）若實驗3的化學反應速率為v₃，實驗1的化學反應速率為v₁，則v₃______________v₁（填“＜”“＞”或“=”＝，且c₃______________（填“＜”“＞”或“=”＝1.0 mol·L^-1。

（4）比較實驗4和實驗1，可推測該反應的正反應是______________（填“吸熱”或“放熱”反應）。理由是__________________________________________________________________。

Answer 1

（1）0.013 mol·L^-1·min^-1

（2）1.0  使用催化劑

（3）＞  ＞

（4）吸熱  溫度升高，平衡向正反應方向移動，所以正反應為吸熱反應

解析:

（1）v(A)==0.013 mol·L^-1·min^-1

（2）對比實驗2與實驗1,可知從10 min到20 min，實驗1中A的濃度相同，說明是同一平衡狀態，即c₂=1.0 mol·L^-1。又因實際反應的速率快，達平衡所需的時間短，說明反應中使用了催化劑。

（3）對比實驗3與實驗1，可知從10 min到20 min，實驗1中A的濃度變化值為0.13 mol·L^-1,而實驗3中A的濃度變化值為0.17 mol·L^-1，這就說明了v₃＞v₁。又知實驗3中從0 min到10 min A的濃度的變化值應大于0.17 mol·L^-1，即c₃＞（0.92+0.17）mol·L^-1。

（4）對比實驗4與實驗1,可知兩實驗的起始濃度相同，反應溫度不同，達平衡時實驗4中A的濃度小，說明了實驗4中A進行的程度大，即溫度越高，A的轉化率越大，說明正反應為吸熱反應。