Question

18．已知2A（g）+B（g）?2C（g），向容積為1L的密閉容器中加入0.050mol A和0.025mol B，在500℃時(shí)充分反應(yīng)，達(dá)平衡后測(cè)得c（C）=0.010mol•L^-1，放出熱量Q₁kJ．
（1）能說(shuō)明上述反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是ab（填寫(xiě)序號(hào)）；
a．v_逆（A）=2v_正（B）      b．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c．v（C）=2v（B）         d．容器內(nèi)氣體的密度保持不變
（2）若在相同的容器中加入0.100mol A和0.050molB，500℃時(shí)充分反應(yīng)達(dá)平衡后，放出熱量Q₂kJ，則2Q₁＜Q₂（填“＞”、“＜”或“=”）；
（3）500℃時(shí)，上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=3.125；
（4）已知：K（300℃）＜K（350℃），該反應(yīng)是吸熱（填“放熱”或“吸熱”）熱反應(yīng)；若反應(yīng)溫度升高，A的轉(zhuǎn)化率增大（填“增大”、“減小”或“不變”）；
（5）某溫度下，A的平衡轉(zhuǎn)化率（a）與體系總壓強(qiáng)（P）的關(guān)系如圖所示，平衡狀態(tài)由a變到b時(shí)，化學(xué)平衡常數(shù)K（A）=K（B）（填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

分析 （1）可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，同種物質(zhì)的正逆速率相等，各組分的濃度、含量保持不變，由此衍生的其它一些量不變，判斷平衡的物理量應(yīng)隨反應(yīng)進(jìn)行發(fā)生變化，該物理量由變化到不變化說(shuō)明到達(dá)平衡；
（2）等效為在原平衡基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大；
（3）計(jì)算平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度，代入平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{{c}^{2}（C）}{{c}^{2}（A）×c（B）}$計(jì)算；
（4）由于K（300℃）＜K（350℃），說(shuō)明升高溫度平衡常數(shù)增大，平衡正向移動(dòng)；
（5）平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，壓強(qiáng)不影響平衡常數(shù)．

解答 解：（1）a．由方程式可知v_正（A）=2v_正（B），而v_逆（A）=2v_正（B），則v_正（A）=v_逆（A），到達(dá)平衡狀態(tài)，故a正確；
b．隨反應(yīng)進(jìn)行氣體的物質(zhì)的量減小，所以容器內(nèi)的壓強(qiáng)減小，所以容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變，說(shuō)明到達(dá)平衡，故b正確；
c．未指明正逆速率，不能確定是否到達(dá)平衡，若分別表示正逆速率，則到達(dá)平衡狀態(tài)，故c錯(cuò)誤；
d．混合氣體總質(zhì)量不變，容器的容積不變，混合氣體密度始終不變，故d錯(cuò)誤，
故答案為：ab；
（2）若在相同的容器中加入0.100mol A和0.050molB，500℃時(shí)充分反應(yīng)達(dá)平衡后，等效為在原平衡基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大，轉(zhuǎn)化的B的物質(zhì)的量等于原平衡中的2倍，故2Q₁＜Q₂，
故答案為：＜；
（3）500℃時(shí)充分反應(yīng)，達(dá)平衡后測(cè)得c（C）=0.010mol•L^-1，則：
                 2A（g）+B（g）?2C（g）
起始濃度（mol/L）：0.05   0.025    0
變化濃度（mol/L）：0.01   0.005   0.01
平衡濃度（mol/L）：0.04   0.02    0.01
平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（C）}{{c}^{2}（A）×c（B）}$=$\frac{0.0{1}^{2}}{0.0{4}^{2}×0.02}$=3.125，
故答案為：3.125；
（4）由于K（300℃）＜K（350℃），說(shuō)明升高溫度平衡常數(shù)增大，平衡正向移動(dòng)，所以正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以A的轉(zhuǎn)化率增大，故答案為：吸熱；增大；
（5）平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，所以平衡狀態(tài)由a變到b時(shí)壓強(qiáng)增大，但溫度不變，所以K不變，即K（A）=K（B），故答案為：=．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算與影響因素、平衡狀態(tài)判斷、平衡常數(shù)等，難度中等，注意判斷平衡的物理量應(yīng)隨反應(yīng)進(jìn)行發(fā)生變化，該物理量由變化到不變化說(shuō)明到達(dá)平衡．