第二章 化学反应速率与化学平衡测试题
一、选择题
1.恒压条件下,密闭容器中将CO2、H2按照体积比为1:3合成CH3OH,其中涉及的主要反应:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49kJ·moI-1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=41kJ·moI-1
在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,在相同的时间段内的选择性和产率随温度的变化如图
已知:CH3OH的选择性=
下列说法正确的是
A.保持恒温恒压下充入氮气,不影响CO的产率
B.合成甲醇的适宜工业条件是约230°C,催化剂选择CZ(Zr-1)T
C.使用CZ(Zr-l)T,230°C以上,升高温度甲醇的产率降低,原因是催化剂的活性降低
D.使用CZT,230°C以上,升高温度甲醇的产率降低,是因为反应Ⅰ平衡逆向移动
2.中国锅炉燃煤采用沸腾炉逐渐增多,采用沸腾炉好处在于( )
A.增大煤炭燃烧时的燃烧热并形成清洁能源
B.减少炉中杂质气体(如SO2等)的形成
C.提高煤炭的热效率并减少CO2的排放
D.使得燃料燃烧充分,从而提高燃料的利用率
3.下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是
A.实验室收集氯气时,常用排饱和食盐水的方法
B.配制FeCl3溶液时,常将FeCl3晶体溶于较浓的盐酸中
C.工业合成氨N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,采用400℃~500℃的高温条件
D.开启啤酒瓶后,瓶中立刻泛起大量泡沫
4.下列图示的相关论述及得出的结论均合理的是
A.图甲为C(金刚石,s)=C(石墨,s) 反应过程的能量变化曲线,说明金刚石比石墨稳定
B.图乙为碳酸钙与盐酸反应生成CO2气体体积随时间的变化曲线,说明b→c时间段内反应速率最快
C.图丙为一定温度时某反应的平衡常数K随压强增大而保持不变,说明该反应反应前后气体体积一定不变
D.图丁为反应的反应速率随时间变化的曲线,说明t1时刻改变的条件可能是升高温度
5.下列有关说法正确的是
A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-572kJ mol-1能自发进行可用熵判据解释
B.同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发进行的可能
C.NH4NO3溶于水吸热,说明其溶于水不是自发过程
D.2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) ΔH=+56.7kJ mol-1能自发进行可用焓判据解释
6.能用能量判断下列过程的方向的是
A.水总是自发地由高处往低处流
B.有序排列的火柴散落时成为无序排列
C.放热反应容易进行,吸热反应不能自发进行
D.多次洗牌以后,扑克牌的毫无规律的混乱排列的几率大
7.在5L的密闭容器中进行反应,10s后,的物质的量增加了0.3mol。下列叙述正确的是
A.
B.
C.当容器内气体密度不再变化时,反应达到平衡
D.当容器内的消耗速率等于的生成速率,反应达到平衡
8.由和反应生成和的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.反应物的总键能大于生成物的总键能
B.该反应的焓变
C.加入催化剂,可以使正反应活化能和逆反应活化能均降低
D.相同条件下,反应物、生成物和过渡态中的物质,过渡态最稳定
9.空燃比是指机动车内燃机气缸内混合气中空气与燃料之间的质量比例,通过调节空燃比可控制机动车尾气中、碳氢化合物等污染物的排放。内燃机工作时,气缸中会发生反应 ,下列说法正确的是
A.上述反应在高温下可以自发进行,则该反应
B.上述反应平衡常数表达式
C.气缸内温度升高,正反应速率加快,逆反应速率减慢
D.实际应用中,控制气缸内空燃比越小,机动车尾气对环境的污染越小
10.已知:298K下合成氨反应的平衡常数K=4.1×106,下列说法错误的是
A.合成氨反应在298K是进行得比较完全
B.合成氨反应在298K时反应速率较快
C.仅从K的值无法得知该反应的平衡转化率
D.改变温度,K的值也会变化
11.氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。氮气经过一系列的变化可以合成氨、氮的氧化物、硝酸等重要的化工原料;NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4,减少环境污染。对于反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) H<0,下列有关说法不正确的是
A.升高温度,该反应的平衡常数增大
B.催化剂降低了正、逆反应的活化能
C.1molN-H断裂同时有1molO-H断裂,说明达该条件下的平衡状态
D.其它条件不变,加入高效的催化剂能提高单位体积内的活化分子百分数
12.下列说法正确的是
A.比色法可以测定化学反应速率 B.压强改变,化学反应速率一定发生变化
C.反应热均可通过实验直接测定 D.分子间有足够力量的碰撞就能发生化学反应
二、非选择题
13.三氧化二镍(Ni2O3)是重要的电子元件材料和蓄电池材料,工业上利用含镍废料(主要成分为镍、铝、氧化铁、碳等)提取Ni2O3,工业流程如图:
“预处理”操作可以选择用___________来除去废旧镍电池表面的矿物油污
14.I.某温度时,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
请回答下列问题:
(1)该反应的化学反应方程式为_______。
(2)1min时,Y的正反应速率_______Y的逆反应速率(填“>”“<”或“=”)
(3)反应从开始至2min,用X的浓度变化表示的平均反应速率为_______。
II.油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有硫化氢,通常将其回收生产硫单质(S2)。目前较为普遍的方法是克劳斯工艺和高温热分解H2S,克劳斯工艺的原理是利用以下两步反应生产单质硫:
①
②
请回答下列问题:
(4)下列措施可以加快反应②的速率的是_______。
A.升高温度 B.保持容积不变,充入N2使体系压强增大
C.及时从体系中分离出S2(g) D.加入合适的催化剂
(5)高温热分解H2S的化学反应方程式是_______。
(6)在1470K、100kPa反应条件下,在一容积为2L的恒容容器中充入1molH2S进行高温热分解反应,反应5分钟后达到平衡,平衡时混合气体中H2S与H2的物质的量相等,H2S平衡转化率为_______。
15.当生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积比值小于K时,v正<v逆_________
16.二甲醚(CH3OCH3)是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作做制冷剂等,对臭氧层无破坏作用.工业上以水煤气(CO、H2)为原料生产二甲醚CH3OCH3的新工艺主要发生三个反应:
2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H=-90.0kJ·mol-1 ①
2CH3OH(g)CH3OCH(g)+H2O (g)△H=-24.5kJ·mol-1②
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=-41.1kJ·mol-1③
回答下列问题:
(1)新工艺的总反应3H2+3COCH3OCH3+CO2的热化学方程式为____________________。
(2)已知一些共价键的键能如下:
化学键 H-H C-H C-O O-H
键能(kJ·mol-1) 436 414 326 464
运用反应①计算一氧化碳中碳氧共价键的键能____________kJ mol-1。
(3)某温度下,将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应10min后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,计算此温度下的平衡常数K=____________。
17.已知合成氨反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92kJ·mol-1。
科研小组模拟不同条件下的合成氨反应,向刚性容器中充入10.0molN2和20.0molH2,不同温度下平衡混合物中氨的体积分数与总压强(p)的关系如图2所示,在T2、50MPa时,平衡常数Kp=___________MPa-2(列出表达式,分压=总压×物质的量分数)。
18.在温度为550℃,总压恒定为3p的密闭容器中通入体积比为2∶1的乙苯(g)和H2O(g)混合气体发生反应:C6H5-CH2CH3(g)C6H5-CH=CH2(g)+H2(g),达到平衡时乙苯的转化率为α,计算反应的压强平衡常数Kp=___________。
19.某同学欲在实验室中对Fe3+与I-的反应进行探究,实现Fe2+与Fe3+的相互转化。
(1)该同学最初的实验操作和现象如表:
编号 操作 现象
I 先向2mL0.1mol/L的FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,再滴加新制氯水
II 先向2mL0.1mol/L的FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,再滴加0.1mol/L的KI溶液 滴加KSCN溶液后,溶液变成红色;滴加KI溶液后,红色无明显变化
实验I的现象为____。
(2)该同学分析了导致实验II现象的可能原因,并对实验方案进行了改进。改进后的实验操作和现象如表:
编号 操作 现象
III 向2mL0.1mol/L的KI溶液中滴加1mL0.1mol/L的FeCl3溶液,再滴加KSCN溶液 滴加FeCl3溶液后,溶液变成黄色;滴加KSCN溶液后,溶液变成红色
根据实验III,甲同学认为Fe3+有可能与I-发生氧化还原反应,请结合实验现象用简明的文字说明他得出上述结论的理由_____。
(3)该同学认为需进一步设计实验证明实验III中现象得出的结论,请补全表中实验方案。
编号 操作预期 现象及结论
IV 向2mL0.1mol/L的KI溶液中滴加1mL0.1mol/L的FeCl3溶液,_____ ____
(4)上述实验结果表明,Fe3+有可能与I-发生氧化还原反应。进一步查阅资料得知,参加反应的Fe3+与I-的物质的量相同。该同学结合上述实验结论,分析了实验III中加入KSCN后溶液变红的原因,认为Fe3+与I-反应的离子方程式应写为____。
(5)某同学通过改变浓度继续研究Fe3+和Fe2+的相互转化。实验如图:
①待实验I溶液颜色不再改变时,再进行实验II,目的是使实验I的反应达到____。
②iii是ii的对比试验,目的是排除ii中____造成的影响。
③用化学平衡移动原理解释i和ii的颜色变化:____。
20.某化学反应在四种不同条件下进行,B、D起始浓度(mol/L)为0,反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表:
根据上述数据,完成下列填空:
(1)在实验1中,反应在10至20分钟时间内平均速率为____________mol/(L·min).
(2)在实验2中,A的初始浓度=________________mol/L,反应经20min就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是____________.
(3)设实验3的反应速率为,实验1的反应速率为,则________(填“>”、“=”或“<”),且________(填“>”、“=”或“<”)1.0mol/L.
(4)比较实验4和实验1,可推测该反应是____________(填“吸热”或“放热”)反应.理由是________________.
【参考答案】
一、选择题
1.B
解析:A.充入氮气反应Ⅰ压强减小平衡逆向移动,H2和CO2增加从而导致反应Ⅱ的反应物浓度增大平衡正向,所以CO的产率增加,A项错误;
B.相同条件下催化剂CZ(Zr-1)T选择性更高。此催化剂在230℃选择性最高且CH3OH的产率较高,所以甲醇的最适宜条件为约230°C、催化剂选择CZ(Zr-1)T,B项正确;
C.230℃以上反应Ⅰ为放热反应升温平衡逆向,而反应Ⅱ为吸热反应升温平衡正向,导致甲醇的产率降低,C项错误;
D.CZT,230°C以上甲醇的选择性低,且升温反应Ⅱ正向,所以该条件下主要以反应Ⅱ为主导致甲醇的产率降低,D项错误;
故选B。
2.D
解析:A. 能增大煤炭与氧气的接触面积,依然会有SO2生成,燃烧热不变,所以不能使煤变成清洁能源,A错误;
B. 反应物不变,燃烧过程不变,不能减少有害杂质气体(如SO2等)的形成,B错误;
C. 燃烧产物不变,依然有CO2的生成,不能减少CO2的排放,C错误;
D. 锅炉燃煤时用鼓风机将煤粉吹起,成沸腾状燃烧,这样能增大煤炭与氧气的接触面积使煤燃烧充分,从而提高燃料的利用率,D正确;
答案选D。
3.C
解析:A.Cl2溶于水后存在平衡Cl2+H2OCl-+H++HClO,饱和食盐水中有大量Cl-,可以抑制平衡正向移动,降低氯气的溶解度,能用化学平衡移动原理解释,A不符合题意;
B.FeCl3溶于水后发生水解Fe3++3H2O3H++Fe(OH)3,溶于浓盐酸可以抑制水解反应正向移动,能用化学平衡移动原理解释,B不符合题意;
C.该反应为放热反应,高温条件不利于正向进行,之所以采用高温是为了提高催化剂活性,加快反应速率,不能用化学平衡移动原理解释,C符合题意;
D.啤酒中溶解有CO2:CO2(g)+H2O(l)H2CO3(aq),开启啤酒瓶后,压强降低,平衡逆向移动,产生泡沫,能用化学平衡移动原理解释,D不符合题意;
综上所述答案为C。
4.D
解析:A.由图甲可知金刚石的能量大于石墨的能量,一般的,能量越高越不稳定,故石墨比金刚石稳定,A错误;
B.碳酸钙与盐酸反应,盐酸浓度越来越低,故反应速率越来越慢,B错误;
C.平衡常数K只与温度有关,C错误;
D.由图丁可知正逆速率都增大,平衡逆向移动,,说明t1时刻改变的条件可能是升高温度,D正确;
故选D。
5.B
【分析】焓判据:ΔH<0,反应能自发进行;熵判据:ΔS>0,反应能自发进行。
解析:A.该反应为熵减反应,不能用熵判据解释,应用焓判据解释,A错误;
B.同一可逆反应的正、逆反应是同进行的,只是进行程度不同,因此同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发进行的可能,B正确;
C.NH4NO3溶于水吸热,但溶解过程是混乱度增大的物理过程,能够自发进行,C错误;
D.该反应为吸热反应,ΔH>0,不能用焓判据解释,D错误;
故选B。
6.A
解析:A.水自发地从高处流向低处,是释放能量的,可根据能量判据来判断,A符合题意;
B.火柴散落,体系由有序变成无序,熵值增大,能量不一定增加,不可根据能量判据来判断,B不符合题意;
C.吸热反应也可以自发进行,如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应,不可根据能量判据来判断,C不符合题意;;
D.体系由有序变成无序,多次洗牌的结果,熵值增加,但能量不一定增加,属于利用熵判据判断反应过程的自发性,不可根据能量判据来判断,D不符合题意;
选A。
7.B
解析:A. ==,A错误;
B.==,B正确;
C.反应过程中,容器的体积不变,容器内的气体质量保持不变,即反应过程中体系内气体的密度始终不变,故当容器内气体密度不再变化,不能说明反应达到平衡,C错误;
D.化学平衡的本质特征是正、逆反应速率相等,容器内的消耗速率表示逆反应速率,的生成速率也表示逆反应速率,二者相等不能说明反应达到平衡,D错误;
故答案为:B。
8.C
解析:A.由图可知,反应为放热反应,ΔH=E(反应物键能总和)-E(生成物的键能总和)<0,故反应物的总键能小于生成物的总键能,A项错误;
B.反应为放热反应,由图可知,该反应的焓变为,B项错误;
C.加入催化剂改变反应速率但不改变反应焓变,可以使正反应活化能和逆反应活化能均降低,但两者的差值不变,C项正确;
D.相同条件下,反应物、生成物和过渡态中的物质,过渡态所处能量最高、最不稳定,D项错误;
故选C。
9.A
解析:A.该反应是吸热反应,ΔH>0,高温条件下反应能自发进行,说明T很大时ΔH-TΔS<0,则,故A正确;
B.由方程式可知,反应平衡常数表达式,故B错误;
C.气缸内温度升高,正、逆反应速率均加快,故C错误;
D.实际应用中,气缸内空燃比减小,燃料不能完全燃烧会生成一氧化碳、可吸入颗粒物等造成环境污染,故D错误;
故选A。
10.B
解析:A.K大于105,即要判定反应进行得完全,A正确;
B.K只能衡量反应进行的程度,而不能体现反应速率,B错误;
C.K只能衡量反应进行的程度,不能体现转化率,如恒温条件下,平衡发生移动,转化率发生变化,但是K不变,C正确;
D.K的值只与温度有关,随着温度的变化而变化,D正确;
故选B。
11.A
解析:A.该反应为放热反应,升温平衡常数减小,A项错误;
B.催化剂改变反应历程,降低反应的正逆活化能加快反应速率,B项正确;
C.反应断裂1mol N-H为正向进行,同时形成1molO-H键,当1mol O-H断裂时为逆向,可与看出逆向和正向反应速率相等,反应达到平衡,C项正确;
D.加入催化剂降低活化能单位体积内活化分子数增加,单位体积内活化分子百分数增加,D项正确;
故选A。
12.A
解析:A.比色法是通过比较或测量有色物质溶液颜色深度来确定待测组分含量的方法,比色法可以测定化学反应速率,故A正确;
B.压强是针对有气体参加的反应,无气体参加的反应压强对速率无影响,故B错误;
C.有些反应的反应热不能通过实验直接测定,如C不完全燃烧生成CO,由于不能控制C恰好反应生成CO,不能测定不完全燃烧生成CO的反应热,故C错误;
D.物质发生化学反应,活化分子间必须发生有效碰撞,普通分子间的不能发生有效碰撞,即分子间发生化学反应的条件:碰撞的分子具有足够的能量和合适的取向,故D错误;
故答案选A。
二、非选择题
13.酒精清洗
解析:矿物油污易溶于酒精,所以可以选用酒精清洗废旧镍电池表面的矿物油污。
14.(1)
(2)>
(3)
(4)AD
(5)2H2S2H2+S2
(6)50%
解析:根据图示可知,2min时反应体系达到平衡状态,X减少了0.3mol,Y减少了0.1mol,Z增加了0.2mol。
(1)据分析,物质的改变量之比等于系数之比,故该反应的化学反应方程式为。
(2)1min时,反应体系还没有达到平衡,Y还要继续减少,则Y的正反应速率> Y的逆反应速率。
(3)反应从开始至2min,X减少了0.3mol,用X的浓度变化表示的平均反应速率为=。
(4)A.升高温度,能加快反应速率 ;B.保持容积不变,充入N2使体系压强增大,N2不参与反应,参与反应的各物质的浓度不变,反应速率不变;C.及时从体系中分离出S2(g),各物质浓度逐渐下降,反应速率变慢; D.加入合适的催化剂,可加快反应速率;符合题意的是AD。
(5)高温热分解H2S得到H2和S,化学反应方程式是:2H2S2H2+S2。
(6)假设达到平衡时H2S转化了xmol,依题意列三段式: ,则有1-x=x,解得x=0.5(mol),故H2S平衡转化率为=50%。
15.错误
解析:当生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积比值小于K时,反应正向进行,v正>v逆,故错误;
16. 3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-245.6kJ/mol 1070 2.042
解析:分析:(1)根据盖斯定律可得①×2+②+③,进行计算。
(2)根据各分子结构,利用反应热=反应物断键吸收的热量减去生成物成键放出的热量可以计算一氧化碳中碳氧共价键的键能。
(3)利用“三段式”进行解析计算。
详解:(1)根据盖斯定律可知:①×2+②+③,整理可得:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-(2Q1+Q2+Q3)kJ/mol=-(90×2-24.5-41.1)=-245.6kJ/mol;故为:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-245.6kJ/mol。
(2)2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H=-90.0kJ·mol-1反应中,反应热=反应物断键吸收的热量减去生成物成键放出的热量=2×436+X-414×3-326×1-464=-90,X=1070 kJ·mol-1 ;故为:1070。
(3)某温度下,在反应开始是c(CO)=1.0mol/L,c(H2)=3.0mol/L,将2molCO和6molH2,充分反应 10min后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则平衡时c(H2)=1.4mol/L,c(CH3OH)=0.8mol/L,则此温度下的平衡常数K=;故为:2.042。
17.
解析:,相同压强下,升高温度平衡逆向移动,氨气的体积分数减小,根据图知,温度由小到大的顺序为,在、 条件下,点未达到平衡状态,要达到平衡,反应需要继续正向进行,因此 ,若体系在、下达到平衡,相同温度下,气体的体积分数等于其物质的量分数,设平衡时,三段式为:,平衡时氨气体积分数,解得,氮气分压,氨气的分压,氢气分压,此时的平衡常数。
18.
解析:设乙苯(g)和H2O(g)起始物质的量为2amol和amol,列化学平衡三段式:
混合气体总物质的量为(2a-2aα+2aα+2aα+a)mol=(3a+2aα)mol,p(C6H5-CH2CH3)=×3p==,p(C6H5-CH=CH2)=p(H2)=×3p===,Kp======,答案为。
19.(1)滴加KSCN后溶液无明显变化,加入氯水后溶液变成血红色
(2)溶液变成黄色,推测生成了I2
(3) 再滴加淀粉溶液(或CCl4;或铁氰化钾溶液) 预期现象:溶液变蓝(或溶液分层,下层溶液为紫色;或生成蓝色沉淀)
结论:Fe3+能与I-发生氧化还原反应,生成I2和Fe2+
(4)2Fe3++2I- 2Fe2++I2
(5) 化学平衡状态 溶液稀释,c(Fe2+)降低 i中Ag+消耗I-:Ag+(aq)+I-(aq) AgI(s),I-浓度下降,使平衡2Fe3++ 2I- 2Fe2++ I2逆向移动;ⅱ中增大Fe2+浓度,同样平衡2Fe3++2I- 2Fe2++I2逆向移动
【分析】本题是一道探究类的实验题,本题探究了,二价铁和三价铁的转化,在本题中注意二价铁和三价铁的检验问题,以此解题。
解析:(1)①FeCl2溶液与新制氯水反应的离子方程式为Fe2+和SCN-不反应,加入新制氯水发生反应:Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+,Fe3+和SCN-反应生成血红色溶液,所以实验Ⅰ的现象为:滴加KSCN后溶液无明显变化,加入氯水后溶液变成血红色;
(2)I2溶解在水中,呈黄色(因浓度较小),所以可测Fe3+把I-氧化成I2。
(3)因为Fe3+把I-氧化成I2,I2遇淀粉变蓝,现象为在CCl4中呈紫色,生成的Fe2+与铁氰化钾溶液反应生成蓝色的铁氰化亚铁沉淀,故答案为:再滴加淀粉溶液(或CCl4;或铁氰化钾溶液;预期现象:溶液变蓝(或溶液分层,下层溶液为紫色;或生成蓝色沉淀)结论:Fe3+能与I-发生氧化还原反应,生成I2和Fe2+;
(4)当把Fe3+和I-等物质的量反应后,按方程式分析,应能完全反应,但加入KSCN溶液仍变血红,说明该反应为可逆反应,即2Fe3++2I- 2Fe2++I2;
(5)①待实验I溶液颜色不再改变时,再进行实验II,目的是使实验I的反应达到化学平衡状态,否则干扰平衡移动的判断,故答案为:化学平衡状态;
②由实验iii和实验ii的对比可知,对比实验的目的是为了排除有ii中水造成溶液中离子浓度改变的影响,故答案为:溶液稀释,c(Fe2+)降低;
③加入AgNO3,Ag+与I-生成AgI黄色沉淀,I-浓度降低,2Fe3++ 2I- 2Fe2++ I2平衡逆向移动,可知Fe2+向Fe3+转化,故答案为:i中Ag+消耗I-:Ag+(aq)+I-(aq) AgI(s),I-浓度下降,使平衡2Fe3++ 2I- 2Fe2++ I2逆向移动;ⅱ中增大Fe2+浓度,同样平衡2Fe3++2I- 2Fe2++I2逆向移动。
20.013 1.0 使用催化剂 > > 吸热 温度升高时,平衡向右移动
【分析】根据化学反应速率的定义计算;实验1、2中的平衡浓度相同,则起始浓度相同,实验2中反应速率快;根据温度高反应速率快,平衡浓度大的则其相应的起始浓度也大分析;由实验4和实验1可知,物质A起始浓度相同,温度不同,温度越低,平衡时反应物A的浓度越小,说明降低温度,平衡正向移动。
解析:(1)在实验1中,反应在10 min至20 min时间内,A的浓度减少△c(A)=0.8 mol/L-0.67mol/L=0.13 mol/L,反应时间为10 min,故这段时间内平均速率v(A)==0.013mol/(L·min);
(2)根据实验1、2的平衡浓度分析可知二者是等效平衡,则二者起始浓度相同,可知A的初始浓度c2=1.0 mol/L。实验2中比实验1先达到平衡状态,说明其反应速率快,平衡状态不变,说明实验2中还隐含的条件是使用了催化剂;
(3)由表格数据可知,平衡时A的浓度实验3的大,实验1和实验3的温度相同,则实验3的起始浓度大于1.0mol/L,即c3>1.0mol/L,由于浓度越大,其反应速率越快,所以反应速率:v3>v1;
(4)由实验4和实验1可知,物质起始浓度相同,温度不同,温度升高,平衡时反应物A的浓度变小,说明升高温度,化学平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应