Question

【題目】己知反應(yīng)A(g)+B(g)C(g)+D(g)的平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系如下：

溫度/℃	700	800	830	1000	1200
平衡常數(shù)	1.7	1.1	1.0	0.6	0.4

請回答下列問題：

(1)該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=_______；△H=_______0（選填“>”、“<”或“=”）。

(2)830℃時，向一個5L的密閉容器中充入0.40mol的A和0.60mol的B，反應(yīng)在6min時達(dá)到平衡狀態(tài)。

①該段時間內(nèi)A的平均反應(yīng)速率v(A)=__________，達(dá)到平衡時B的轉(zhuǎn)化率為_________。

②如果這段時間內(nèi)體系向外釋放48kJ的熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_________。

③此時向該密閉容器中充入1mol氬氣，平衡時A的轉(zhuǎn)化率_______（選填“增大”、“減小”、“不變”）。

(3)判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的依據(jù)為_________（填正確選項(xiàng)的字母）。

a．壓強(qiáng)不隨時間改變 b．氣體的密度不隨時間改變

c．c(A)不隨時間改變 d．單位時間里生成C和D的物質(zhì)的量相等

e．單位時間內(nèi)生成amolA的同時，消耗amolB

(4)1200℃時反應(yīng)C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常數(shù)的值為_________。

Answer 1

【答案】 K= < 8×10-3mol/（Lmin） 40% A(g) + B(g) C(g) + D(g) ΔH =－200kJ/mol 不變 ce 2.5

【解析】試題分析：本題考查化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式的書寫，影響化學(xué)平衡常數(shù)和化學(xué)平衡的因素，化學(xué)平衡的計(jì)算，化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷，熱化學(xué)方程式的書寫。

（1）根據(jù)化學(xué)方程式可直接寫出K=。根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，升高溫度化學(xué)平衡常數(shù)減小，即升高溫度平衡逆向移動，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH0。

（2）①設(shè)從起始到平衡過程中轉(zhuǎn)化A的物質(zhì)的量為x，用三段式

A(g)+B(g)C(g)+D(g)

n（起始）（mol） 0.4 0.6 0 0

n（轉(zhuǎn)化）（mol） x x x x

n（平衡）（mol） 0.4-x 0.6-x x x

查表830℃時平衡常數(shù)為1.0，則[]/[]=1.0，解得x=0.24mol，υ（A）=0.24mol5L6min=8×10-3mol/（Lmin）；達(dá)平衡時B的轉(zhuǎn)化率為0.24mol0.6mol100%=40%。

②如果這段時間內(nèi)體系向外釋放48kJ的熱量，反應(yīng)消耗0.24molA向外釋放48kJ的熱量，則消耗1molA向外釋放=200kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為A(g) + B(g) C(g) + D(g) ΔH =－200kJ/mol。

③此時向該密閉容器中充入1mol氬氣，由于各物質(zhì)的濃度都不變，平衡不發(fā)生移動，平衡時A的轉(zhuǎn)化率不變。

（3）a項(xiàng)，該反應(yīng)是氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，建立平衡過程中氣體物質(zhì)的量始終不變，恒容時壓強(qiáng)始終不變，壓強(qiáng)不隨時間改變不能作為平衡的標(biāo)志；b項(xiàng)，所有物質(zhì)都是氣體，氣體的總質(zhì)量始終不變，容器的體積不變，氣體的密度始終不變，氣體的密度不隨時間改變不能作為平衡的標(biāo)志；c項(xiàng)，c(A)不隨時間改變表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；d項(xiàng)，C和D都是生成物且化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為1:1，單位時間里生成C和D的物質(zhì)的量始終相等，單位時間里生成C和D的物質(zhì)的量相等不能作為平衡的標(biāo)志；e項(xiàng)，單位時間內(nèi)生成amolA的同時，消耗amolB，即正、逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡狀態(tài)；答案選ce。

（4）查表知1200℃時反應(yīng)A(g)+B(g) C(g)+D(g)的K=0.4，則反應(yīng)C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常數(shù)K===2.5。