Question

16．反應A（g）+B（g）?C（g）+2D（g）的能量變化如下圖所示，回答下列問題．
（1）該反應是放熱反應（填“吸熱”“放熱”）．
（2）當反應達到平衡時，升高溫度，A的轉化率減小（填“增大”“減小”“不變”下同），原因是升溫平衡向吸熱反應方向移動，即逆向移動
（3）向體系中加入催化劑，△H不變；
（4）向體系中加入催化劑，反應速率增大，E₁和E₂的變化是E₁變小 E₂
（5）將1molA和2molB加入2L容器中，5min后達到平衡，此時A的轉化率為50%，則5min內用D表示化學反應速率為0.1mol•L^-1•min^-1 平衡常數K=0.33．

Answer 1

分析 （1）反應物的總能量高于生成物的總能量，所以應反應是放熱反應；
（2）升高溫度平衡逆向移動，A的轉化率減小，由此分析解答；
（3）反應熱的大小與外界條件無關，只與反應物和生成物的總能量大小有關；
（4）向體系中加入催化劑，降低反應的活化能，所以E₁和E₂都減小；
（5）A（g）+B（g）?C（g）+2D（g）
初起（mol•L^-1）：0.5    1       0     0
變化（mol•L^-1）：0.25  0.25    0.25  0.5  
平衡（mol•L^-1）：0.25  0.75    0.25  0.5 
根據v=$\frac{△c}{△t}$求5min內用D表示化學反應速率，化學平衡常數等于平衡時生成物濃度冪之積比上反應物濃度冪之積，由此分析解答．

解答 解：（1）由圖可知：反應物的總能量高于生成物的總能量，所以應反應是放熱反應，故答案為：放熱；
（2）正反應是放熱反應，所以升高溫度平衡逆向移動，A的轉化率減小，故答案為：減小；升溫平衡向吸熱反應方向移動，即逆向移動；
（3）反應熱的大小與外界條件無關，只與反應物和生成物的總能量大小有關，所以向體系中加入催化劑，△H不變，故答案為：不變；
（4）向體系中加入催化劑，降低反應的活化能，所以E₁和E₂都減小，故答案為：變小；變小；
（5）A（g）+B（g）?C（g）+2D（g）
初起（mol•L^-1）：0.5    1       0     0
變化（mol•L^-1）：0.25  0.25    0.25  0.5  
平衡（mol•L^-1）：0.25  0.75    0.25  0.5 
v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.5mol/L}{5min}$=0.1mol•L^-1•min^-1；K=$\frac{0．{5}^{2}×0.25}{0.25×0.75}$=0.33，故答案為：0.1mol•L^-1•min^-1；0.33．

點評 本題考查化學平衡計算與影響因素、平衡常數、反應速率計算、化學反應中能量變化等，比較基礎，注意掌握三段式在化學平衡計算中應用．