Question

已知2A₂（g）+B₂（g）?2C₃（g）；△H=-a kJ/mol（a＞0），在一個有催化劑的固定容積的容器中加入2mol A₂和1mol B₂，在500℃時充分反應(yīng)達平衡后C₃的濃度為w mol/L，放出熱量b kJ．
（1）比較a

 

b（填“＞、=、＜”）
（2）若將反應(yīng)溫度升高到700℃，該反應(yīng)的平衡常數(shù)將

 

（填“增大”“減小”或“不變”）．若將反應(yīng)容器的體積壓縮，平衡向

 

方向移動（填“正反應(yīng)”或”逆反應(yīng)”），該反應(yīng)的平衡常數(shù)將

 

．（填“增大”“減小”或“不變”）
（3）若在原來的容器中，只加入2mol C₃，500℃時充分反應(yīng)達平衡后，吸收熱量ckJ，C₃的濃度也是w mol/L，則c 等于

 

（用a、b表示）．
（4）能說明該反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是

 

A．2v_逆（A₂）=v_正（B₂）
B．v_正（C₃）=2v_正（B₂）
C．A₂與C₃濃度相等
D．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
E．容器內(nèi)壓強保持不變
F．容器內(nèi)密度保持不變
（5）為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動的是

 

；
A．及時分離出C₃氣體  
B．適當升高溫度
C．增大B₂的濃度  
D．選擇高效的催化劑
（6）若將上述容器改為恒壓容器（反應(yīng)前條件相同），起始時加入2molA₂和1molB₂，500℃時充分反應(yīng)達平衡后，放出熱量dkJ，則d

 

b（填“＞、=、＜”）
（7）如圖表示此反應(yīng)的反應(yīng)速率v和時間t的關(guān)系圖，根據(jù)圖判斷，在t₁和t₄時刻改變的外界條件分別是

 

和

 

．

Answer 1

考點：化學反應(yīng)速率與化學平衡圖象的綜合應(yīng)用,化學平衡的影響因素,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學平衡專題

分析：（1）熱化學方程式表達的意義為：當2mol A₂和1mol B₂完全反應(yīng)時，放出熱量為akJ，據(jù)此判斷a、b大小關(guān)系；
（2）該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高平衡向著逆向移動，則還平衡常數(shù)減��；縮小容器容積，增大了壓強，化學平衡向著氣體體積縮小的方向移動；溫度不變，則化學平衡常數(shù)不變；
（3）恒溫恒容條件下加入2mol A₂和1mol B₂，與加入2molC₃互為等效平衡，根據(jù)兩個反應(yīng)是從完全不同的方向進行的反應(yīng)進行判斷a、b、c的關(guān)系；
（4）根據(jù)化學平衡狀態(tài)的特征解答，當反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進行發(fā)生變化，當該物理量由變化到定值時，說明可逆反應(yīng)到達平衡狀態(tài)；
（5）根據(jù)化學反應(yīng)速率、化學平衡的影響因素進行解答；
（6）該反應(yīng)是氣體體積縮小的反應(yīng)，反應(yīng)過程中氣體的體積縮小，則容器中壓強減��；而恒壓下的壓強大于恒容，根據(jù)壓強對該反應(yīng)的影響判斷平衡移動方向及放熱大��；
（7）由圖可知，t₁正逆反應(yīng)速率均增大，且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率；t₄時正逆反應(yīng)速率均減小，且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率．

解答： 解：（1）熱化學方程式表達的意義為：當2mol A₂和1mol B₂完全反應(yīng)時，放出熱量為akJ，而加入2mol A₂和1mol B₂達到平衡時，沒有完全反應(yīng)，即釋放的熱量小于完全反應(yīng)釋放的熱量，即b＜a，
故答案為：＞；
（2）正反應(yīng)方向放熱，升高溫度，化學平衡向逆反應(yīng)方向移動，生成物濃度減小，反應(yīng)物濃度增大，K減小；
若將反應(yīng)容器的體積壓縮，增大了壓強，平衡向體積縮小的正反應(yīng)方向移動；由于溫度不變，則化學平衡常數(shù)不變，
故答案為：減��；正反應(yīng)；不變；
（3）根據(jù)反應(yīng)2A₂（g）+B₂（g）?2C₃（g）可知，恒溫恒容條件下加入2mol A₂和1mol B₂與加入2molC₃互為等效平衡，由于兩個反應(yīng)是從相反方向進行的，則一定滿足：b+c=a，即：c=a-b，
故答案為：a-b；
（4）A．2v_逆（A₂）=v_正（B₂），表示的是正逆反應(yīng)速率，但是不滿足方程式中的計量數(shù)關(guān)系，說明沒有達到平衡狀態(tài)，故A錯誤；
B．v_正（C₃）=2v_正（B₂），表示的都是正反應(yīng)速率，無法判斷正逆反應(yīng)速率是否相等，故B錯誤；
C．A₂與C₃濃度相等，無法證明正逆反應(yīng)速率相等，無法判斷是否達到平衡狀態(tài)，故C錯誤；
D．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變：該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進行，氣體物質(zhì)的量減小，平均相對分子量增大，當混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時，說明各組分濃度不再變化，達到平衡狀態(tài)，故D正確；
E．容器內(nèi)壓強保持不變：該反應(yīng)是氣體體積不會的反應(yīng)，當壓強不變，說明反應(yīng)體系中各組分的濃度不再變化，正反應(yīng)速率相等，達到平衡狀態(tài)，故E正確；
F．容器內(nèi)密度保持不變：該反應(yīng)前后都是氣體，氣體的質(zhì)量不變，由于容器的容積不變，根據(jù)ρ=

m

V

可知，氣體的密度始終不變，無法根據(jù)密度判斷平衡狀態(tài)，故F錯誤；
故選DE；
（5）A．及時分離出C₃氣體，反應(yīng)物濃度減小，反應(yīng)向著正向移動，但是反應(yīng)速率減小，故A錯誤；
B．適當升高溫度，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡向著逆向移動，故B錯誤；
C．增大B₂的濃度，反應(yīng)物濃度增大，反應(yīng)速率增大，平衡向著正向移動，故C正確；
D．選擇高效的催化劑，反應(yīng)速率增大，但是化學平衡不一定，故D錯誤；
故選C；
（6）反應(yīng)2A₂（g）+B₂（g）?2C₃（g）為體積縮小的反應(yīng)，恒溫恒容條件下得到平衡時氣體的體積減小，則得到平衡時容器中壓強比反應(yīng)前壓強小；而恒溫恒壓條件下的壓強大于恒溫恒容，則恒溫恒壓條件下達到平衡時反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率比恒溫恒容條件下得到平衡時的大，則達恒溫恒壓條件下得到平衡時放熱的熱量多，即：d＞b，
故答案為：＞；
（7）由N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0，可知，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且為氣體體積減小的反應(yīng)，則由圖可知，t₁正逆反應(yīng)速率均增大，且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，改變條件應(yīng)為升高溫度；
t₄時正逆反應(yīng)速率均減小，且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，改變條件應(yīng)為降低壓強，
故答案為：升高溫度；降低壓強．

點評：本題考查了化學反應(yīng)速率與化學平衡圖象的綜合應(yīng)用、化學平衡狀態(tài)的判斷等知識，題目難度較大，試題涉及的題量過大，綜合性較強，注意掌握影響化學反應(yīng)速率、化學平衡的影響，明確化學平衡狀態(tài)的判斷方法，試題有利于提高學生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學知識的能力．