Question

向一個(gè)固定容積（VL）的密閉容器中充入2molA和1molB，發(fā)生如下反應(yīng)：2A（g）+B（g）?3C（g）+D（s），反應(yīng)在某溫度下達(dá)到平衡時(shí)，C的物質(zhì)的量濃度為1.2mol?L^-1，C在平衡混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)為n%．
（1）如果容器溫度升高，該反應(yīng)的平衡常數(shù)變大，則正反應(yīng)△H

 

0．（填“＞”或“＜”）
（2）如果用下列情況的配比作起始物，在同樣的容器和溫度下達(dá)到平衡，其結(jié)果一定是：C的物質(zhì)的量濃度為2.4mol?L^-1，C在平衡混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)仍為n%的是

 

A．4molA+2molB 
B．6molC+1molD 
C．1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD
D．2molA+1molB+3molC+1molD 
E．2molA+1molB+3molC+2molD
（3）若維持該題條件不變，向容器中加入3molC和0.8molD，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)C的物質(zhì)的量濃度仍為1.2mol?L^-1，則容器的容積V（L）的取值范圍為

 

．
（4）若維持該題條件不變，僅從生成物開始配比，要求達(dá)到平衡時(shí)，C的物質(zhì)的量濃度仍為1.2mol?L^-1，則D的起始物質(zhì)的量n（mol）應(yīng)滿足的條件是

 

．（用含V的式子表示）

Answer 1

考點(diǎn)：等效平衡,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）容器溫度升高，該反應(yīng)的平衡常數(shù)變大，說(shuō)明平衡向著正向移動(dòng)，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；
（2）在同樣的容器和溫度下達(dá)到平衡，C在平衡混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)仍為n%，則新平衡與原平衡等效，根據(jù)等效平衡的知識(shí)判斷；
（3）采用極限法求出C的物質(zhì)的量，根據(jù)濃度、物質(zhì)的量求出容器的體積；
（4）采用極限法求出C的物質(zhì)的量．

解答： 解：（1）如果容器溫度升高，平衡常數(shù)變大，說(shuō)明平衡正向移動(dòng)，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，△H＞0，
故答案為：＞；
（2）在同樣的容器和溫度下達(dá)到平衡，C在平衡混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)仍為n%，則新平衡與原平衡等效，但物質(zhì)的量卻為原來(lái)的2倍，而該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，只要按照化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化成反應(yīng)物A、B，物質(zhì)的量分別為4mol、2mol即可，
A．4molA+2molB，反應(yīng)物濃度為原先各反應(yīng)物濃度的2倍，則得到平衡時(shí)C的濃度為2.4mol?L^-1，故A正確；
B．6molC+1molD，D為固體，1molD固體可能夠達(dá)到新平衡的用量，也可能不足，不一定能滿足題意，故B錯(cuò)誤；
C．1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD，相當(dāng)于2molA、1molB，達(dá)到平衡時(shí)1.2mol/L，故C錯(cuò)誤；
D．2molA+1molB+3molC+1molD，相當(dāng)于4A、2molB，滿足條件，故D正確； 
E．2molA+1molB+3molC+2molD，相當(dāng)于在D的基礎(chǔ)上加了1molD（s），平衡并不發(fā)生移動(dòng)，故E正確；
故選ADE；
（3）2A（g）+B（g）?3C（g）+D（s）
投料量（mol）     0     0     3      0.8
平衡點(diǎn)無(wú)限靠右    0     0     3      0.8
平衡點(diǎn)無(wú)限靠左   1.6   0.8   0.6      0
故C的物質(zhì)的量范圍為0.6mol＜n（C）＜3mol，
C的濃度為1.2mol/L，則V的范圍為：0.5＜V＜2.5，
故答案為：0.5＜V＜2.5；
（4）若僅從生成物開始配比，達(dá)到平衡時(shí)，C的物質(zhì)的量濃度仍為1.2mol?L^-1，則必須按下列投料量投料：
            2A（g）+B（g）?3C（g）+D（s）
投料量（mol）  0        0         3        n
平衡時(shí)（mol） 2-0.8V  1-0.4V    1.2V   n-

3-1.2V

3

，
則n-

3-1.2V

3

＞0，
解得：n＞1-0.4V，
故答案為：n＞1-0.4V．

點(diǎn)評(píng)：本題考查的是等效平衡及化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算，題目難度較大，注意掌握化學(xué)平衡的影響因素，明確等效平衡的使用方法，采用極限反應(yīng)法是解（3）（4）題的關(guān)鍵．