Question

（14分）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	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＝______ ；ΔH___0(選填“＞”、“＜”或“＝”)。

（2）830 ℃時，向一個5 L的密閉容器中充入0.20 mol的A和0.80 mol的B，若測得反應(yīng)初始至6 S內(nèi)A的平均反應(yīng)速率v(A)＝0.003 mol · L-1· S-1，則6 S時c(A)＝______ mol·L-1；C的物質(zhì)的量為______ mol 。

（3）在與（2）相同的溫度、容器及A、B配比下反應(yīng)經(jīng)一段時間后達(dá)到平衡，此時A的轉(zhuǎn)化率為______；如果這時向該密閉容器中再充入1 mol氬氣，則平衡時A的轉(zhuǎn)化率______ （選填“增大”、“減小”、“不變”）。

（4）判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡的依據(jù)為______(填正確選項的字母)。

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

（5）1200 ℃時反應(yīng)C(g)＋D(g)A(g)＋B(g)的平衡常數(shù)的值為______ 。

 

Answer 1

（14分；除注明1分外，其余每空各2分） （1） ＜（1分）

（2） 0.022 0.09 （3） 80% 不變（1分） （4） c （5） 2.5

【解析】

試題分析：（1）化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，則根據(jù)方程式可知該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝；由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡常數(shù)越小，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動，故正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，即△H＜0；

（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0.2mol÷5L＝0.04mol/L，故6s時時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；

（3）設(shè)平衡時A的濃度變化量為x，則：

A（g）+B（g）C（g）+D（g）

開始（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x2/(0.04-x)(0.16-x)＝1

解得x＝0.032

所以平衡時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，A的轉(zhuǎn)化率不變，為80%；

（4）a．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)不隨時間改變，不能說明到達(dá)平衡，故a錯誤； 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間改變，不能說明到達(dá)平衡，故b錯誤；c．可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時，各組分的濃度不發(fā)生變化，故c（A）不隨時間改變，說明到達(dá)平衡，故c正確；d．單位時間里生成C和D的物質(zhì)的量相等，都表示正反應(yīng)速率，反應(yīng)始終按1：1生成C、D的物質(zhì)的量，不能說明到達(dá)平衡，故d錯誤，故答案為：c；

（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℃時反應(yīng)C（g）+D（g）A（g）+B（g）的平衡常數(shù)的值為1÷0.4＝2.5。

考點：考查化學(xué)平衡計算、平衡常數(shù)計算、化學(xué)反應(yīng)速率、平衡狀態(tài)判斷