Question

（15分）（一）一定溫度下，在體積固定的密閉中加入2 mol X和1 mol Y，發(fā)生如下反應(yīng)：2X(g) + Y(g)  a Z(g) + W(g)  △H =－QkJ·mol^－1 (Q>0)

當反應(yīng)達到平衡后，反應(yīng)放出的熱量為Q₁ kJ，物質(zhì)X的轉(zhuǎn)化率為α；平衡后再升高溫度，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小，則

(1)溫度升高，平衡常數(shù)K的值將      (填“增大”．“減小”或“不變”)。

(2)化學(xué)計量數(shù)a的值為        ，該反應(yīng)的熵變△S      0（填“>”．“<”或“=”）。

(3)平衡后，若壓縮容器體積，則再達到平衡后X的濃度將________(填“增大”、“減少”或“不變”)   X的轉(zhuǎn)化率α＝ 　　         (用含Q．Q₁的代數(shù)式表示)。

(4)維持溫度不變，若起始時向容器中加入的物質(zhì)的量如下列各項，則反應(yīng)達到平衡后放出的熱量仍為Q₁  kJ的是         (稀有氣體不參與反應(yīng))。

A．2 molX．1mol Y．1molAr                 B．a(chǎn) molZ．1mol W

C．1 molX．0.5mol Y．0.5a molZ．0.5 mol W   D．4 molX．2mol Y

（二）若在相同溫度下，將2 mol X和1 mol Y加入到容積固定不變的甲容器中，將2amol Z和2 mol W加入到容積可變的乙容器中，t₁＝5 min時兩容器內(nèi)均達到平衡狀態(tài)，甲中c(Z)＝1.5 mol/L。

請回答下列問題：

 (1)5 min內(nèi)，用X物質(zhì)表示甲容器中的平均反應(yīng)速率v(X)＝________。

 (2)保持溫度不變，移動活塞P，使乙的容積和甲相等，達到新的平衡后，乙容器中Z的物質(zhì)的量濃度c(Z)________(填“>”“<”或“＝”)3 mol/L。

 (3)保持溫度不變，t₂時分別向甲、乙中加入等質(zhì)量的氦氣后，下圖中能表示甲中反應(yīng)速率變化情況的是________，能表示乙中反應(yīng)速率變化情況的是________。

 

Answer 1

【答案】

（一）(1)減小  （2）1   ，＜  （3）增大       Q₁／Q  （4）A

（二） (1)0.6 mol/(L·min)   (2) >　(3)A　  C

【解析】（一）（1）正反應(yīng)放熱，所以平衡后再升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向進行，平衡常數(shù)減小。

（2）正反應(yīng)放熱，所以平衡后再升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向進行。由于混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小，所以正反應(yīng)一定是體積減小的，所以熵值是減小的，則a的值為1。

（3）壓縮容器體積，則平衡向正反應(yīng)方向進行，根據(jù)勒夏特列原理可知，X的濃度還是增大的。當反應(yīng)達到平衡后，反應(yīng)放出的熱量為Q₁ kJ，則根據(jù)熱化學(xué)方程式可知，消耗X的物質(zhì)的量是2Q₁／Q，所以X的轉(zhuǎn)化率是2Q₁／Q÷2＝Q₁／Q。

（4）這是恒溫恒容條件下的等效平衡，即無論如何進行配比，只要把一端按不可逆反應(yīng)形式完全轉(zhuǎn)化為另一端的物質(zhì)后，相當于完全等同的起始量即可。所以選項A正確，B和C的狀態(tài)等效，但放出的熱量不是Q₁。D中平衡不是等效的，方程式的熱量大于2Q₁，答案選A。

（二）（1）達到平衡狀態(tài)，甲中c(Z)＝1.5 mol/L，則消耗X是3.0mol/L，所以X的反應(yīng)速率是3.0mol/L÷5min＝0.6 mol/(L·min) 。

（2）反應(yīng)是體積減小的，則壓強也是減小的。所以保持溫度不變，移動活塞P，使乙的容積和甲相等時，乙容器中壓強是增大的，因此平衡向正反應(yīng)方向進行，所以Z的濃度大于3.0mol/L。

（3）甲保持容器容積不變，則插入稀有氣體，反應(yīng)速率不變，平衡不移動；乙保持壓強不變的，則插入稀有氣體，容器容積增大，反應(yīng)速率降低，平衡向逆反應(yīng)方向進行，所以正確的答案選A和C。