Question

【題目】已知：A（g）＋ 2B（g）C（g）+2D（s），經(jīng)測定，在不同溫度下該反應的平衡常數(shù)如下：

溫度（℃）	250	300	350
K	30	15.78	12.5

（1）該反應為__________反應(填“吸熱”“放熱”)．平衡常數(shù)K的表達式為K=____________

（2）假設該反應在恒容絕熱的密閉容器中進行，下列能判斷該反應已達化學平衡狀態(tài)的是________；

①容器中壓強不變 ② 混合氣體中c(A)不變 ③υ正(B)＝υ逆(A) ④ 容器內(nèi)溫度不變

⑤容器中混合氣體的密度不變 ⑥ c(A):c(b):c(c)=1:2:1

A.除③以外 B.②④⑤ C.①②④⑤ D. ①②④⑤⑥

（3）欲提高B的轉(zhuǎn)化率并加快化學反應速率，下列措施可行的是_____________。（填字母）

a．在恒壓下中再充入He b．在恒容下再充入A

c．改變反應的催化劑 d．升高溫度

（4）若某溫度下，該反應達到平衡時測得反應物與生成物的濃度為c(A)=0.4mol·L－1、c(B)=0.4 mol·L－1、c(C)=0.8 mol·L－1, 則此時的溫度為___________；

（5）某溫度下，在體積固定的1L的密閉容器中將2 mol A和2 mol B混合，測得不同時刻的壓強關系如下：

時間t/h	0	1	2	4	8	16
總壓強p/MPa	20	18	16.5	15	12.5	12.5

①計算反應到2h時υ(A)=________________

②計算平衡時B的轉(zhuǎn)化率為 __________，該溫度下反應的平衡常數(shù)值________。

③由總壓強p和起始壓強p0表示反應體系的總物質(zhì)的量n(總)和生成物C的物質(zhì)的量n（C）,則 n(總 )=___________mol，n（C）＝___________mol,反應物A的轉(zhuǎn)化率α（A）的表達式為_______________________。

Answer 1

【答案】放熱 C b 350℃ 0.175mol/(Lh) 75% 2.4 2－ （1－）×100%

【解析】

(1). 由題中數(shù)據(jù)可知，升高溫度平衡常數(shù)減小，該反應為放熱反應，根據(jù)平衡常數(shù)的定義書寫該反應的平衡常數(shù)表達式；

(2). 達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質(zhì)的濃度保持不變，以此判斷；

(3). 根據(jù)化學反應速率和化學平衡的影響因素進行判斷；

(4). 利用題中數(shù)據(jù)計算平衡常數(shù)，與表中數(shù)據(jù)對比判斷反應溫度；

(5). 根據(jù)三段式法結(jié)合氣體的壓強比等于物質(zhì)的量之比進行計算。

(1). 由表中數(shù)據(jù)可知，升高溫度，平衡常數(shù)減小，說明升高溫度平衡逆向移動，則該反應為放熱反應，生成物D為固體，所以平衡常數(shù)的表達式為：K=，故答案為：放熱；；

(2). ①.該反應為反應前后氣體物質(zhì)的量不等的可逆反應，容器中壓強不變，說明正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，故①選；

②. 混合氣體中c(A)不變，說明正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，故②選；

③. 反應達到平衡狀態(tài)時，用不同物質(zhì)表示的正逆反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，即υ正(B)＝2υ逆(A)，則υ正(B)＝υ逆(A)不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故③不選；

④. 該反應在恒容絕熱的密閉容器中進行，容器內(nèi)溫度不變，說明反應達到平衡狀態(tài)，故④選；

⑤. 生成物D為固體，在恒容的密閉容器中，容器的體積不變，但氣體的質(zhì)量為變量，所以容器中混合氣體的密度為變量，混合氣體的密度不變，說明反應達到平衡狀態(tài)，故⑤選；

⑥. c(A):c(b):c(c)=1:2:1，不能說明各物質(zhì)的濃度不變，所以不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故⑥不選，綜上所述，答案選C；

(3). a. 在恒壓下充入He，容器的體積增大，各物質(zhì)的濃度減小，化學反應速率減慢，故a不選；

b. 在恒容下再充入A，A的物質(zhì)的量濃度增大，化學反應速率加快且平衡正向移動，B的轉(zhuǎn)化率增大，故b選；

c. 改變反應的催化劑，可以改變化學反應速率，但平衡不移動，B的轉(zhuǎn)化率不變，故c不選；

d. 該反應為放熱反應，升高溫度可以加快化學反應速率，但化學平衡逆向移動，B的轉(zhuǎn)化率減小，故d不選，答案為：b；

(4). 若某溫度下，該反應達到平衡時，測得反應物與生成物的濃度分別為：c(A)=0.4 mol·L－1、c(B)=0.4 mol·L－1、c(C)=0.8 mol·L－1，平衡常數(shù)K==12.5，由表中數(shù)據(jù)可知，此時的溫度為350℃，故答案為：350℃；

(5). ①.某溫度下，在體積固定的1L的密閉容器中將2 mol A和2 mol B混合，氣體的壓強比等于氣體的物質(zhì)的量之比，根據(jù)三段式法有：

A（g）＋ 2B（g）C（g）+2D（s）

起始（mol） 2 2 0

轉(zhuǎn)化（mol） x 2x x

2h（mol） 2－x 2－2x x

則2h時：=，解得x=0.35mol，所以反應到2h時υ(A)==0.175mol/(L·h)，故答案為：0.175mol/(L·h)；

②. 由表中數(shù)據(jù)可知，反應達到平衡時，容器內(nèi)的總壓強為12.5，與上述計算同理，得出達到平衡時A轉(zhuǎn)化了0.75mol、B轉(zhuǎn)化了1.5mol、C生成了0.75mol，則平衡時B的轉(zhuǎn)化率為1.5mol÷2mol×100%=75%，該溫度下平衡常數(shù)K==2.4，故答案為：75%；2.4；

③. 依據(jù)壓強比等于物質(zhì)的量之比得=，n(總)=mol；結(jié)合三段式[4-2n（C）]：4=p：p0，解得n(C)=(2－)mol；轉(zhuǎn)化A的物質(zhì)的量為(2－)mol，反應物A的轉(zhuǎn)化率α（A）=×100%=（1－）×100%，故答案為：；(2－)；（1－）×100%。