Question

已知2X₂（g）+Y₂（g）?2Z（g）△H=-akJ/mol（a＞0），在一個(gè)容積固定的容器中加入2mol X₂和1mol Y₂，在500⁰C時(shí)充分反應(yīng)達(dá)平衡后Z的濃度為W mol/L，放出熱量bkJ．
（1）若將溫度降低到300⁰C，則反應(yīng)平衡常數(shù)將

 

（填“增大”“減小”或“不變”）．
（2）若原來容器中只加入2mol Z，500⁰C充分反應(yīng)達(dá)平衡后，吸收熱量ckJ，則Z的平衡濃度

 

W mol/L（填“＞”“＜”或“=”），a、b、c之間滿足關(guān)系

 

（用代數(shù)式表示）．
（3）能說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是

 

（選填字母）
A．濃度c（Z）=2c（Y₂）     B．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
C．v逆（X₂）=2v正（Y₂）     D．容器內(nèi)密度保持不變
（4）若將上述容器改為恒壓容器（反應(yīng)器開始體積相同），相同溫度下起始加入2mol X₂和1mol Y₂達(dá)到平衡后，Y₂的轉(zhuǎn)化率將

 

（填“變大”“變小”或“不變”）．

Answer 1

分析：（1）該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，平衡常數(shù)增大；
（2）恒溫恒容下，2molZ完全轉(zhuǎn)化到左邊，可得2molX₂和1molY₂，故與原平衡為等效平衡，平衡時(shí)Z的濃度相同；同一可逆反應(yīng)，相同溫度下，正、逆反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，但符號(hào)相反，令平衡時(shí)Z的物質(zhì)的量為nmol，根據(jù)反應(yīng)熱計(jì)算兩個(gè)過程的熱量數(shù)值，據(jù)此判斷；
（3）依據(jù)化學(xué)平衡的標(biāo)志是正逆反應(yīng)速率相同分析判斷選項(xiàng)；
（4）原平衡隨反應(yīng)進(jìn)行，壓強(qiáng)降低．恒壓容器（反應(yīng)器開始體積相同），相同溫度下起始加入2molX₂和1molY₂，等效為在原平衡的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)，據(jù)此判斷．

解答：解：（1）2X₂（g）+Y₂（g）?2Z（g）的平衡常數(shù)k=

c2(Z)

c2(X2)c(Y2)

，該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，平衡常數(shù)增大，
故答案為：增大；
（2）恒溫恒容下，2molZ完全轉(zhuǎn)化到左邊，可得2molX₂和1molY₂，故與原平衡為等效平衡，平衡時(shí)Z的濃度相同，故c（Z）=Wmol?L^-1，
同一可逆反應(yīng)，相同溫度下，正、逆反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，但符號(hào)相反，令平衡時(shí)Z的物質(zhì)的量為nmol，
對(duì)于反應(yīng)2X₂（g）+Y₂（g）?2Z（g）△H=-akJ?mol^-1，則b=n×

a

2

，對(duì)于反應(yīng)2Z（g）?2X₂（g）+Y₂（g）△H=akJ?mol^-1，Z分解的物質(zhì)的量為（2-n）mol，故c=

2-n

2

×a=1-n×

a

2

，故a=b+c，
故答案為：=；a=b+c；
（3）平衡的標(biāo)志是反應(yīng)的正逆反應(yīng)速率相同；
A．濃度c（Z）=2c（Y₂），與起始量有關(guān)，不能說明達(dá)到平衡，故A錯(cuò)誤；
B．反應(yīng)是氣體壓強(qiáng)減小的反應(yīng)，平衡狀態(tài)容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故B正確；
C．依據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式的系數(shù)之比，表示的是正反應(yīng)速率，v_逆（X₂）=2v_正（Y₂），說明v_逆（X₂）=v_正（X₂），故C正確；
D．反應(yīng)容器體積一定，氣體質(zhì)量守恒，反應(yīng)過程和平衡狀態(tài)容器內(nèi)的密度保持不變，故D錯(cuò)誤；
故選BC．
（4）原平衡隨反應(yīng)進(jìn)行，壓強(qiáng)降低．恒壓容器（反應(yīng)器開始體積相同），相同溫度下起始加入2molX₂和1molY₂，等效為在原平衡的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)，即向正反應(yīng)移動(dòng)，Y₂的轉(zhuǎn)化率變大，故答案為：變大．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡常數(shù)、平衡狀態(tài)判斷，化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算等，注意（4）中構(gòu)建平衡建立的途徑，題目難度中等．