Question

已知A（g）+B（g）⇌C（g）+D（g）反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系如下：

|溫度/℃          700    900    830    1000  1200

平衡常數(shù)          1.7    1.1    1.0    0.6   0.4

回答下列問(wèn)題：

（1）該反應(yīng)的△H   0（填“＜”“＞”“=”）；

（2）830℃時(shí)，向一個(gè)5L的密閉容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，若反應(yīng)經(jīng)一段時(shí)間后，達(dá)到平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為80%，如果這時(shí)向該密閉容器中再充入1mol氬氣，平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率會(huì)   （填“變大”、“變小”或“不變”）

（3）若保持容器的容積不變，則該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是  （填序號(hào)）．

a．單位時(shí)間里生成B和D的物質(zhì)的量相等        

b．氣體的密度不隨時(shí)間改變

c．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變       

d．混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變

（4）1200℃時(shí)反應(yīng)C（g）+D（g）⇌A（g）+B（g）的平衡常數(shù)的值為  ．

Answer 1

考點(diǎn)：  化學(xué)平衡的計(jì)算；化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷．

分析：  （1）化學(xué)平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值，據(jù)此書(shū)寫(xiě)；

由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡常數(shù)越小，說(shuō)明升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，故正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；

（2）設(shè)平衡時(shí)A的濃度變化量為x，利用三段式表示平衡時(shí)各組分的平衡濃度，代入平衡常數(shù)列方程計(jì)算x的值，再根據(jù)轉(zhuǎn)化率定義計(jì)算；

體積不變，充入1mol氬氣，反應(yīng)混合物各組分的濃度不變，變化不移動(dòng)，A的轉(zhuǎn)化率不變；

（3）根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答，當(dāng)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、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時(shí)要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化，當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí)，說(shuō)明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)；

（4）同一反應(yīng)在相同溫度下，正、逆反應(yīng)方向的平衡常數(shù)互為倒數(shù)．

解答：  解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡常數(shù)越小，說(shuō)明升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，故正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，即△H＜0，故答案為：＜；

（2）反應(yīng)初始6s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率v（A）=0.003mol•L^﹣1•s^﹣1，則6s內(nèi)△c（A）=0.003mol•L^﹣1•s^﹣1×6s=0.018mol/L，A的起始濃度為=0.04mol/L，故6s時(shí)時(shí)c（A）=0.04mol/L﹣0.018mol/L=0.022mol/L，故6s內(nèi)△n（A）=0.018mol/L×5L=0.09mol，由方程式可知n（C）=△n（A）=0.09mol，

設(shè)平衡時(shí)A的濃度變化量為x，則：

               A（g）+B（g）⇌C（g）+D（g）

開(kāi)始（mol/L）：0.04    0.16     0     0

變化（mol/L）：x       x        x     x

平衡（mol/L）：0.04﹣x  0.16﹣x   x     x

故=1，解得x=0.032

所以平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為×100%=80%，

體積不變，充入1mol氬氣，反應(yīng)混合物各組分的濃度不變，變化不移動(dòng)，A的轉(zhuǎn)化率不變，

故答案為：80%；不變；

（3）a．單位時(shí)間里生成B和D的物質(zhì)的量相等，說(shuō)明單位時(shí)間內(nèi)生成的物質(zhì)的量與消耗B的物質(zhì)的量相等，說(shuō)明到達(dá)平衡，故a正確；

 b．混合氣體的總質(zhì)量不變，容器的容積不變，故混合氣體的密度始終不變，故氣體的密度不隨時(shí)間改變，不能說(shuō)明到達(dá)平衡，故b錯(cuò)誤，

c．該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，壓強(qiáng)始終不變，故壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變，不能說(shuō)明到達(dá)平衡，故c錯(cuò)誤，

d．混合氣體的總質(zhì)量不變，容器的容積不變，物質(zhì)的量不變，混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變，不能說(shuō)明到達(dá)平衡，故d錯(cuò)誤，

故答案為：a；

（4）同一反應(yīng)在相同溫度下，正、逆反應(yīng)方向的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，故1200℃時(shí)反應(yīng)C（g）+D（g）⇌A（g）+B（g）的平衡常數(shù)的值為=2.5，

故答案為：2.5．

點(diǎn)評(píng)：  本題考查化學(xué)平衡計(jì)算、平衡常數(shù)計(jì)算、化學(xué)反應(yīng)速率、平衡狀態(tài)判斷，難度中等，注意化學(xué)平衡狀態(tài)判斷，選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化，當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí)，說(shuō)明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)．