Question

【題目】化合物AX3和單質(zhì)X2在一定條件下反應(yīng)可生成化合物AX5。回答下列問題：

（1）已知AX3的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為－93.6 ℃和76 ℃，AX5的熔點(diǎn)為167 ℃。室溫時AX3與氣體X2反應(yīng)生成1 mol AX5，放出熱量123.8 kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_____________________________。

（2）反應(yīng)AX3(g)＋X2(g)AX5(g)在容積為10 L的密閉容器中進(jìn)行。起始時AX3和X2均為0.2 mol。反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行，反應(yīng)體系總壓強(qiáng)隨時間的變化如圖所示。

①列式計算實(shí)驗(yàn)a從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時的反應(yīng)速率v(AX5)＝______________________。

②圖中3組實(shí)驗(yàn)從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時的反應(yīng)速率v(AX5)由大到小的次序?yàn)?/span>____________(填實(shí)驗(yàn)序號)；與實(shí)驗(yàn)a相比，其他兩組改變的實(shí)驗(yàn)條件及判斷依據(jù)是：b__________________，c_______________________________。

③用p0表示開始時總壓強(qiáng)，p表示平衡時總壓強(qiáng)，α表示AX3的平衡轉(zhuǎn)化率，則α的表達(dá)式為______________；實(shí)驗(yàn)a和c的平衡轉(zhuǎn)化率：αa為________，αc為________。

Answer 1

【答案】 .AX3(l)＋X2(g)===AX5(s)　ΔH＝－123.8 kJ/mol ＝1.7×10－4 mol·L－1·min－1 bca 加入催化劑。反應(yīng)速率加快，但平衡點(diǎn)沒有改變 溫度升高。反應(yīng)速率加快，但平衡點(diǎn)向逆反應(yīng)方向移動(或反應(yīng)容器的容積和起始物質(zhì)的量未改變，但起始總壓強(qiáng)增大) α＝2(1－) 50% 40%

【解析】試題分析：⑴據(jù)題意，先寫出反應(yīng)方程式并標(biāo)出各物質(zhì)的狀態(tài)AX3(l)＋X2(g) = AX5(s)，然后確定其反應(yīng)熱ΔH=－123.8KJ·mol－1，綜上便可寫出完整的熱化學(xué)方程式。

⑵①

解：開始時no=" 0.4" mol，總壓強(qiáng)為160 kPa，平衡時總壓強(qiáng)為120 kPa，

則n為：

AX3(g) ＋ X2(g)AX5(g)

起始時no/mol： 0.20 0.20 0

平衡時n/mol:： 0.20 －x 0.20 －x x

(0.20-x)＋(0.20-x)＋x = 0.30

x = 0.10

②從圖中觀察平衡的時間(tb＜tc＜ta)，判斷反應(yīng)速率的快慢為b＞c＞a；

b組的反應(yīng)速率加快，但平衡點(diǎn)沒有改變說明是加人了催化劑；

c組的反應(yīng)速率加快，但平衡點(diǎn)向逆反應(yīng)方向移動(或反應(yīng)容器的容積和起始物質(zhì)的量未改變，但起始總壓強(qiáng)增大)說明是溫度升高。

③用三段式分析：

AX3(g) ＋ X2(g)AX5(g)

起始時no/mol： 0.20 0.20 0

變化量n/mol:： 0.20α 0.20α 0.20α

平衡時n/mol:： 0.20 －0.20α 0.20 －0.20α 0.20α

據(jù)題意有，化簡得α＝2(1－)；

將圖中p0、p的數(shù)據(jù)代入上述計算式得αa＝2(1－)＝2(1－)＝50%；

αc＝2(1－)＝2(1－)＝40%。