Question

在實驗室中做下列實驗：把物質(zhì)A、B按一定比例充入一個表面積為300cm²，容積為2L的球形容器，使壓強為P，然后將整個容器用加熱器加熱到t℃時，發(fā)生如下反應(yīng)：
2A（g）+B（g）?2C（g）；?H=-180kJ?mol^-1
（1）若平均每分鐘生成0.5mol的C，則此反應(yīng)速率可表示為v（C）=

 

；若容器表面向外散熱速率平均為400J?min^-1?cm^-2，為了維持恒溫t℃，平均每分鐘需用加熱器提供

 

kJ的熱量；
（2）反應(yīng)過程中A（g）、B（g）、C（g）物質(zhì)的量變化如圖所示，根據(jù)圖中所示判斷下列說法正確的是

 

．
A．10～15min可能是加入了正催化劑
B．10～15min可能是降低了溫度
C．20min時可能是縮小了容器體積
D．20min時可能是增加了B的量．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)v=

△n V

△t

計算v（C）；根據(jù)容器表面向外散熱速率400J?min^-1?cm^-2計算散失的熱量，再計算1min反應(yīng)提供的熱量，二者之差為加熱器提供的熱量；
（2）10～15min未到達平衡，且改變條件，速率增大，反應(yīng)進行向正反應(yīng)進行，可能為使用催化劑或升高溫度或增大壓強；20min時A、C的物質(zhì)的量不變，B的物質(zhì)的量增大，反應(yīng)向正反應(yīng)移動，應(yīng)增大B的物質(zhì)的量．
可能是縮小了容器體積
D．20min時可能是增加了B的量．

解答：解：（1）平均每分鐘生成0.5mol的C，則v（C）=

0.5mol 2L

1min

=0.25mol/（L．min），
容器表面向外散熱速率平均為400J?min^-1?cm^-2，每分鐘散失的熱量為400J?min^-1?cm^-2×300cm²×1min=120000J=120kJ，每分鐘反應(yīng)放出的熱量為180kJ×

0.5mol

2mol

=45kJ，故平均每分鐘需用加熱器提供的熱量為120kJ-45kJ=75kJ，
故答案為：0.25mol/（L．min）；75；
（2）A.10～15min未到達平衡，且改變條件，速率增大，反應(yīng)進行向正反應(yīng)進行，可能為使用催化劑或升高溫度或增大壓強，故A正確；
B.10～15min未到達平衡，且改變條件，速率增大，若降低溫度反應(yīng)速率減慢，故B錯誤；
C.20min時A、C的物質(zhì)的量不變，B的物質(zhì)的量增大，反應(yīng)向正反應(yīng)移動，應(yīng)增大B的物質(zhì)的量，故C錯誤；
D．20min時A、C的物質(zhì)的量不變，B的物質(zhì)的量增大，反應(yīng)向正反應(yīng)移動，應(yīng)增大B的物質(zhì)的量，故D正確；
故答案為：AD．

點評：本題考查化學平衡圖象、化學反應(yīng)速率計算、反應(yīng)熱的有關(guān)計算、化學平衡的影響因素等，難度中等，（1）熱量計算，注意反應(yīng)提供熱量，（2）中注意根據(jù)改變條件瞬間物質(zhì)的量的變化．