Question

已知2A（g）+B（g）?2C（g），△H=-akJ/mol（a＞0），在一個有催化劑的固定容積的容器中加入2mol A和1mol B，在500℃時充分反應達平衡后C的濃度為ωmol/L，放出熱量為bkJ．
（1）比較a______b（填“＞”“=”或“＜”）．
（2）下表為不同溫度下該反應的平衡常數(shù)．由此可推知，表中T₁______T₂（填“＞”、“=”或“＜”）．

T/K	T1	T2	T3
K	1.00×107	2.45×105	1.88×103

若在原來的容器中，只加入2mol C，500℃時充分反應達平衡后，吸收熱量為ckJ，C的濃度______（填“＞”“=”或“＜”）ω mol/L，a、b、c之間滿足何種關系______（用代數(shù)式表示）．
（3）在相同條件下要想得到2akJ熱量，加入各物質的物質的量可能是______．
A.4mol A和2mol B B.4mol A、2mol B和2mol C
C.4mol A和4mol B D.6mol A和4mol B
（4）為使該反應的反應速率增大，且平衡向正反應方向移動的是______．
A．及時分離出C氣體 B．適當升高溫度
C．增大B的濃度 D．選擇高效催化劑
（5）若將上述容器改為恒壓容器（反應前體積相同），起始時加入2mol A和1mol B，500℃時充分反應達平衡后，放出熱量為dkJ，則d______b（填“＞”、“=”或“＜”），理由是______．
（6）在一定溫度下，向一個容積可變的容器中，通入3molA和2molB及固體催化劑，使之反應，平衡時容器內氣體物質的量為起始時的90%．保持同一反應溫度，在相同容器中，將起始物質的量改為4mol A、3mol B和2mol C，則平衡時A的百分含量______（填“不變”、“變大”、“變小”或“無法確定”）．

Answer 1

（1）在一個有催化劑的固定容積的容器中加入2mol A和1mol B，在500℃時充分反應達平衡后C的濃度為ωmol/L，放出熱量為bkJ，反應是可逆反應，不能進行徹底，反應放出的熱量小于焓變數(shù)值，a＞b；
故答案為：＞；
（2）反應是放熱反應，溫度升高平衡常數(shù)減小，圖表數(shù)據分析，T₁＜T₂，恒溫恒容下，2molC完全轉化到左邊，可得2molA和1molB，故與原平衡為等效平衡，平衡時C的濃度相同，故c（C）=Wmol?L^-1，同一可逆反應，相同溫度下，正、逆反應的反應熱數(shù)值相等，但符號相反，令平衡時C的物質的量為nmol，
對于反應2A（g）+B（g）?2C（g）△H=-akJ?mol^-1，則b=n×

a

2

，
對于反應2C（g）?2A（g）+B（g）△H=akJ?mol^-1，C分解的物質的量為（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）由反應方程式可知生成2mol的C時放熱a kJ，想得到2a kJ熱量，則需生成4molC；由于反應是可逆反應，不可能完全進行到底，所以要得到4molC，A與B物質的量必須要多于4mol和 2mol，故D符合，B選項中既有正反應又有逆反應，最終放出的熱量小于2akJ，
故答案為：D；
（4）已知2A（g）+B（g）?2 C（g），△H=-akJ/mol（a＞0），反應是氣體體積減小的放熱反應，依據平衡移動原理分析，反應的反應速率增大，且平衡向正反應方向移動；
A．及時分離出C氣體，反應正向進行，但反應速率減小，故A不符合；
B．適當升高溫度，加快反應速率，但平衡逆向進行，故B不符合；
C．增大B的濃度，平衡正向進行，反應速率增大，故C符合；
D．選擇高效催化劑，增大反應速率，但不改變平衡，故D不符合；
故答案為：C；
（5）原平衡隨反應進行，壓強降低．恒壓容器（反應器開始體積相同），相同溫度下起始加入2molA和1molB，等效為在原平衡的基礎上增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向移動，即向正反應移動，B的轉化率變大，反應放出的熱量增大，大于恒容容器中達到平衡狀態(tài)放出的熱量，d＞b；
故答案為：＞；由于反應過程中恒壓容器中壓強大于恒容容器，所以轉化率更大，放熱更多；
（6）恒壓容器中通入3molA和2molB及固體催化劑，使之反應，平衡時容器內氣體物質的量為起始時的90%．保持同一反應溫度，在相同容器中，將起始物質的量改為4mol A、3mol B和2mol C，轉化為起始量，2A（g）+B（g）?2C（g），相當于起始量為6molA和4molB，是原來起始量的2倍，恒壓容器中達到相同平衡狀態(tài)，平衡時A的百分含量不變；
故答案為：不變．