Question

19．已知2A（g）+B（g）?2C（g），向容積為1L的密閉容器中加入0.50mol A和0.25mol B，在500℃時(shí)充分反應(yīng)，達(dá)平衡后測(cè)得c（C）=0.4mol•L^-1，放出熱量Q₁ kJ．
（1）能說明上述反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是bc（填字母編號(hào)）
a．v（C）=2v（B）                
b．單位時(shí)間內(nèi)生成2mol A的同時(shí)消耗1molB
c．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變            
d．容器內(nèi)氣體的密度保持不變
（2）若在相同的容器中只加入0.50mol C，500℃時(shí)充分反應(yīng)達(dá)平衡后，吸收熱量Q₂ kJ，則Q₁與Q₂之間的關(guān)系式可表示為Q₁=4Q₂（用含Q₁、Q₂的代數(shù)式表示）．
（3）已知K（300℃）＞K（350℃），該反應(yīng)是放（填“放”或“吸”）熱反應(yīng)；
（4）500℃時(shí)，上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=320L•mol^-1．
若反應(yīng)溫度升高，A的轉(zhuǎn)化率減小（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（5）某溫度下，A的平衡轉(zhuǎn)化率（α）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）化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不變，由此衍生的一些物理量也不變，也可判斷平衡狀態(tài)；
（2）根據(jù)物質(zhì)在正逆兩個(gè)方向轉(zhuǎn)化的量來計(jì)算熱量進(jìn)行比較；
（3）根據(jù)溫度對(duì)K的影響，判斷是放熱還是吸熱；
（4）先計(jì)算出平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度，再求K，根據(jù)溫度對(duì)K的影響，判斷A的轉(zhuǎn)化率變化；
（5）平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)．

解答 解：（1）a．v（C）=2v（B）不能判斷正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率的關(guān)系，所以不能說明已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故a錯(cuò)誤；
b．單位時(shí)間內(nèi)生成2mol A為逆速率，消耗1molB為正速率，而且正逆速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以是平衡狀態(tài)，故b正確；
c．反應(yīng)后氣體的物質(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，即是平衡狀態(tài)，故c正確；
d．反應(yīng)后氣體的體積不變，氣體的質(zhì)量也不變，所以容器內(nèi)氣體的密度始終保持不變，不能判斷平衡狀態(tài)，故d錯(cuò)誤；
故答案為：bc；
（2）2A（g）+B（g）?2C（g）
起始的量：0.50mol 0.25mol       0
轉(zhuǎn)化的量：x            0.5x           x
平衡的量：0.50-x 0.25-0.5x        x
已知達(dá)平衡后測(cè)得c（C）=0.40mol．L^-1，所以0.40mol．L^-1×1L=x，即x=0.4mol；
若在相同的容器中只加入0.50mol C，把C全部轉(zhuǎn)化為AB時(shí)，則生成0.50mol A和0.25mol B，與第一次相等，所以兩次的平衡為等效平衡，所以平衡時(shí)各物質(zhì)的量相同；
                  2C（g）?2A（g）+B（g）
起始的量：0.50mol      0            0
轉(zhuǎn)化的量：y             y        0.5y
平衡的量：0.50-y       y        0.5y
所以0.4=0.50-y，即y=0.1mol，則$\frac{0.4mol}{{Q}_{1}}$=$\frac{0.1mol}{{Q}_{2}}$，所以Q₁=4Q₂，
故答案為：Q₁=4Q₂；
（3）K（300℃）＞K（350℃），說明升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，
故答案為：放；
（4）平衡時(shí)c（A）=$\frac{0.50-0.4}{1}$mol/l=0.1mol/L，c（B）=$\frac{0.25-0.5×0.4}{1}$mol/L=0.05mol/L，c（C）=0.40mol/L，所以K=$\frac{{C}^{2}（C）}{{C}^{2}（A）×{C}^{\;}（B）}$=320L•mol^-1，反應(yīng)溫度升高，平衡逆移，所以A的轉(zhuǎn)化率減小，
故答案為：320L•mol^-1；減��；
（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) 本題考查了平衡狀態(tài)的判斷，反應(yīng)放出熱量的比較，平衡常數(shù)的計(jì)算等，題目綜合性較強(qiáng)，題目難度中等．