Question

4．300℃時(shí)，將2mol A和2mol B兩種氣體混合于2L密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g）△H，2min末達(dá)到平衡，生成0.8mol D．
（1）在2min末時(shí)，A的平衡濃度為0.4mol/L，B的轉(zhuǎn)化率20%，0-2min內(nèi)D的平均反應(yīng)速率為0.2mol/（L•min）．
（2）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為：K=$\frac{c{\;}^{2}（C）×c{\;}^{2}（D）}{c{\;}^{3}（A）×c（B）}$．該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)數(shù)值為K₁0.5．已知350℃時(shí)K₂=l，則△H＞0（填“＞”或“＜”）．
（3）在300℃時(shí)，將該反應(yīng)容器壓縮體積為lL．則A的轉(zhuǎn)化率不變（填“增大”、“減小”或“不變”），原因是反應(yīng)前后氣體體積不變，壓強(qiáng)對(duì)平衡無(wú)影響．

Answer 1

分析 根據(jù)三段式求出各組分的物質(zhì)的量的變化量、平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量，
（1）根據(jù)方程式計(jì)算A的物質(zhì)的量可計(jì)算A的濃度，根據(jù)轉(zhuǎn)化率=$\frac{已轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量}{起始物質(zhì)的量}$×100%計(jì)算，根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算反應(yīng)速率；
（2）化學(xué)平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積；根據(jù)平衡常數(shù)的變化可判斷溫度對(duì)平衡移動(dòng)的影響；
（3）該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體體積不變，增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)，據(jù)此判斷A的轉(zhuǎn)化率．

解答 解：對(duì)于反應(yīng)  3A（g）+B（g）2C（g）+2D（g），
開(kāi)始（mol）：2       2                0       0
變化（mol）：1.2     0.4             0.8     0.8
平衡（mol）：0.8     1.6             0.8     0.8
（1）由上述計(jì)算可知，平衡時(shí)A的物質(zhì)的量為0.8mol，所以B的平衡濃度為c（A）=$\frac{0.8mol}{2L}$=0.4mol/L，
B的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.4mol}{2mol}$×100=20%，
平衡時(shí)D的物質(zhì)的量為0.8mol，所以用D表示的平均反應(yīng)速率為v（D）=$\frac{\frac{0.8mol}{2L}}{2min}$=0.2mol/（L•min），
故答案為：0.4mol/L；20%；0.2mol/（L•min）；
（2）化學(xué)平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積，則K₁=$\frac{c{\;}^{2}（C）×c{\;}^{2}（D）}{c{\;}^{3}（A）×c（B）}$=$\frac{（\frac{0.8mol}{2L}）^{2}•（\frac{0.8mol}{2L}）^{2}}{（{\frac{0.8mol}{2L}）}^{3}•（\frac{1.6mol}{2L}）}$=0.5＜K₂=l，所以K_300℃＜K_350℃，說(shuō)明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)放熱，△H＞0，
故答案為：$\frac{c{\;}^{2}（C）×c{\;}^{2}（D）}{c{\;}^{3}（A）×c（B）}$；0.5；＞；
（3）由方程式可知，氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和前后相等，則反應(yīng)前后氣體體積不變，壓強(qiáng)對(duì)平衡無(wú)影響，縮小容器容積，則A的轉(zhuǎn)化率不變，
故答案為：不變；反應(yīng)前后氣體體積不變，壓強(qiáng)對(duì)平衡無(wú)影響．

點(diǎn)評(píng) 本題考查反應(yīng)速率的計(jì)算、等效平衡等，難度中等，注意三段式解題法的利用，注意把握等效平衡的理解和應(yīng)用．