Question

已知A(g)+B(g) C(g)+D(g)反應的平衡常數(shù)和溫度的關系如下：

溫度/℃	700	900	830	1000	1200
平衡常數(shù)	1.7	1.1	1.0	0.6	0.4

回答下列問題：
（1） 830℃時，向一個5 L的密閉容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反應初始6s內(nèi)A的平均反應速率v(A)="0.003" mol·L^-1·s^-1，則6s時c(A)＝________mol·L^-1， C的物質(zhì)的量為______ mol；此時，正反應速率_____________（填“大于”、“小于”或“等于”）逆反應速率。
（2）在恒容密閉容器中判斷該反應是否達到平衡的依據(jù)為________(填正確選項前的字母)：
a．壓強不隨時間改變     b.氣體的密度不隨時間改變
c. c(A)不隨時間改變     d.單位時間里生成c和D的物質(zhì)的量相等   
（3）1200℃時反應C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常數(shù)的值為___________________。
（4）絕熱容器不與外界交換能量，在恒容絕熱條件下，進行2M(g)+N（g）2P（g）+Q（s）反應，按下表數(shù)據(jù)投料，反應達到平衡狀態(tài)，測得體系壓強升高，簡述該反應的平衡常數(shù)與溫度的變化關系：__________________________________________________________________________________。

物  質(zhì)	M	N	P	Q
起始投料/mol	2	1	2	0

 

Answer 1

（本題共8分）（1）0.022 mol·L-1    0.09mol  大于 （3分） （2）c （2分）    
（3）2.5 （1分）  （4）該反應的平衡常數(shù)隨溫度的升高而減�。�2分）

試題分析：（1）6s內(nèi)A的平均反應速率v（A）＝0.003mol?L^-1?s^-1，則△c（A）＝0.003mol?L^-1?s^-1×6s＝0.018mol?L^-1，故6s時A的濃度為0.2mol÷5L－0.018mol/L＝0.022mol/L�！鱪（A）＝0.018mol?L^-1×5L＝0.09mol，由方程式可知△n（C）＝△n（A）＝0.09mol
利用三段式計算平衡時各組分的物質(zhì)的量，即
A（g）+B（g）C（g）+D（g）
起始量（mol） 0.2   0.8     0   0
轉(zhuǎn)化量（mol） 0.09   0.09    0.09  0.09
6s時（mol）  0.11  0.71   0.09  0.09
由于反應前后體積不變，所以濃度商Qc＝＜1
所以反應向正反應進行，故正反應速率大于逆反應速率
（2）在一定條件下，當可逆反應的正反應速率和逆反應速率相等時（但不為0），反應體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱為化學平衡狀態(tài)。a．該反應前后氣體的物質(zhì)的量不變，壓強始終不變，故壓強不隨時間改變，不能說明到達平衡，故a錯誤；b．該反應前后氣體的體積不變，混合氣體的質(zhì)量不變，氣體的密度始終不變，故b錯誤；c．可逆反應到達平衡時，各物質(zhì)的濃度不變，故c（A）不隨時間改變，說明到達平衡，故c正確；d．單位時間里生成C和D的物質(zhì)的量相等，都表示正反應速率，反應始終按1:1生成，不能說明到達平衡，故d錯誤，答案選c。
（3）同一溫度下，同一反應的正、逆反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，故1200℃時反應C（g）+D（g）A（g）+B（g）的平衡常數(shù)的值為＝2.5。
（4）由起始Q的物質(zhì)的量為0可知，反應向正反應進行建立平衡，正反應是氣體體積減小的反應，容器的體積不變，平衡時壓強增大，故絕熱條件下，混合氣體的溫度升高，即正反應為放熱反應，升高溫度平衡向逆反應進行，化學平衡常數(shù)減小，即該反應的平衡常數(shù)與溫度的變化關系該反應的平衡常數(shù)隨溫度的升高而減小。