Question

某溫度下在容積固定的密閉容器中，下列反應(yīng)達(dá)到平衡：M（g）+H₂O（g）?N（g）+H₂（g）

起始n（M）：n（H2O）	M轉(zhuǎn)化率	H2O轉(zhuǎn)化率
1：1	0.5	0.5
1：2	0.67	0.33
1：3	0.75	0.25

①該反應(yīng)的平衡常數(shù)為

 

．該溫度下，向容器中充入1molM、3mol H₂O、2mol N、1.5molH₂，則起始時該反應(yīng)速率V_正

 

V_逆（填“＞”、“＜”或“=”）
②結(jié)合表中數(shù)據(jù)，判斷下列說法中正確的是

 

．
A．增加H₂O（g）的量，M的轉(zhuǎn)化率升高而H₂O（g）的轉(zhuǎn)化率降低
B．若M與H₂O（g）的轉(zhuǎn)化率相同時，二者的初始投入量一定相同
C．M和H₂O（g）初始物質(zhì)的量之比等于二者轉(zhuǎn)化率之比
D．當(dāng)M與H₂O（g）物質(zhì)的量之比為1：4時，M的轉(zhuǎn)化率為0.85
③該溫度下，向容器中充入2molM、2mol H₂O，當(dāng)達(dá)平衡時放出a KJ熱量，則該反應(yīng)的△H=

 

．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的計算,反應(yīng)速率的定量表示方法

專題：

分析：①根據(jù)平衡常數(shù)K=

生成物平衡濃度冪次方乘積

反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積

來書寫；計算出此溫度下的平衡常數(shù)K的數(shù)值，與濃度商Qc作比較，即得出V_正和V_逆的大小關(guān)系；
②A、通過表中的數(shù)據(jù)即可得出結(jié)論；
B、根據(jù)轉(zhuǎn)化率=

△n

n

來分析；
C、CO和H₂O（g）的轉(zhuǎn)化率之比等于計量數(shù)之比；
D、結(jié)合平衡常數(shù)進(jìn)行計算；
③2molM、2mol H₂O，當(dāng)達(dá)平衡時放出a KJ熱量，依據(jù)平衡常數(shù)分析可知，轉(zhuǎn)化率為0.5，反應(yīng)1molM放出akJ的熱量．

解答： 解：①平衡常數(shù)K=

c(CO2)c(H2)

c(CO)c(H2O)

； 化學(xué)平衡常數(shù)k只受溫度的影響，在此溫度下，當(dāng)n（CO）：n（H₂O）=1：1時，平衡時CO（g）、H₂O（g）、CO₂（g）、H₂（g）的濃度相等，即化學(xué)平衡常數(shù)K=

c(CO2)c(H2)

c(CO)c(H2O)

=1，在該溫度下，向容器中充入1molCO、3mol H₂O、2mol CO₂、1.5molH₂時，濃度商Qc=

生成物平衡濃度冪次方乘積

反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積

=1=K，即為平衡狀態(tài)，故V_正=V_逆，
故答案為：1；=；
②A、從表中數(shù)據(jù)可知增加H₂O（g）的量，CO的轉(zhuǎn)化率升高而H₂O（g）的轉(zhuǎn)化率降低，故A正確；
B、物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率=

△n

n

，而根據(jù)反應(yīng)可知：△n（CO）：△n（H₂O）=計量數(shù)之比=1：1，故若CO與H₂O（g）的轉(zhuǎn)化率相同時，二者的初始投入量一定相同，B正確；
C、CO和H₂O（g）的轉(zhuǎn)化率之比等于計量數(shù)之比，與初始物質(zhì)的量成反比，故C錯誤；
D、由計算可知，此溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1．設(shè)CO與H₂O（g）的初始物質(zhì)的量濃度分別為1mol/L和4mol/L，達(dá)平衡時，CO的△C（CO）為Xmol/L，則根據(jù)三段式有：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
初始：1mol/L       4mol/L          0mol/L        0mol/L
△C：Xmol/L       Xmol/L          Xmol/L        Xmol/L
 平衡：（1-X）mol/L    （4-X）mol/L     Xmol/L        Xmol/L
根據(jù)平衡常數(shù)K=

生成物平衡濃度冪次方乘積

反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積

=

X2

(1-X)(4-X)

=1，解得：X=0.8mo/L，故 CO的轉(zhuǎn)化率=

0.8mol/L

1mol/L

×100%=80%，故D錯誤．
故選AB；
③2molM、2mol H₂O，當(dāng)達(dá)平衡時放出a KJ熱量，和1molM、1mol H₂O起始量達(dá)到相同的平衡狀態(tài)，平衡常數(shù)為1，即轉(zhuǎn)化率為0.5，反應(yīng)1molM放出akJ的熱量，即該反應(yīng)的△H=-akJ/mol，故答案為：-aKJ/mol．

點評：本題考查氧化還原反應(yīng)的計算及化學(xué)平衡的計算，為高頻考點，側(cè)重學(xué)生分析能力和計算能力的考查，注意電子守恒及化學(xué)平衡常數(shù)K的計算與應(yīng)用，題目難度中等．