Question

【題目】在T ℃條件下，向1 L固定體積的密閉容器M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)　ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q＞0，a為正整數(shù))。當(dāng)反應(yīng)達(dá)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；若平衡后再升高溫度，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量減小，則

(1)化學(xué)計(jì)量數(shù)a的值為________。

(2)下列說(shuō)法中能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)的是________。

A．容器內(nèi)壓強(qiáng)一定　　　　 B．容器內(nèi)氣體的密度一定

C．容器內(nèi)Z分子數(shù)一定 D．容器內(nèi)氣體的質(zhì)量一定

(3)溫度維持T ℃不變，若起始時(shí)向容器M中加入的物質(zhì)的量如下列各項(xiàng)，則反應(yīng)達(dá)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 mol X、1 mol Y、1 mol Ar

B．a mol Z、1 mol W

C．1 mol X、0.5 mol Y、0.5a mol Z、0.5 mol W

D．2 mol X、1 mol Y、1 mol Z

(4)溫度維持T ℃不變，若起始時(shí)向容器M中加入4 mol X和6 mol Y，若達(dá)到平衡時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)減小了10%，則反應(yīng)中放出的熱量為________kJ。

(5)溫度維持T ℃不變，若在一個(gè)和原容器體積相等的恒壓容器N 中，加入2 mol X和1 mol Y發(fā)生如上反應(yīng)并達(dá)平衡，則________(選填M或N)容器中的反應(yīng)先達(dá)到平衡狀態(tài)，容器中X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)M________N(選填＞、＜、＝符號(hào))。

(6)已知：該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表：

溫度/℃	200	250	300	350
平衡常數(shù)K	9.94	5.2	1	0.5

若在某溫度下，2 mol X和1 mol Y在容器M中反應(yīng)達(dá)平衡， X的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則該溫度為________℃。

Answer 1

【答案】1ACAQN＞350

【解析】

（1）反應(yīng)放熱，若平衡后再升高溫度，則平衡向左移動(dòng)，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量減小，說(shuō)明反應(yīng)物氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和大于生成物氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和，即2+1＞a+1，則a=1，故答案為：1；

（2）A.由于反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和不相等，則平衡時(shí)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化，故A正確；B.由于是在固定體積的容器中反應(yīng)，則無(wú)論是否達(dá)到平衡狀態(tài)，密度都不變，故B錯(cuò)誤；C.反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，物質(zhì)的濃度、含量、質(zhì)量等不再發(fā)生變化，則平衡時(shí)容器內(nèi)Z分子數(shù)一定，故C正確；D.反應(yīng)物和生成物都是氣體，無(wú)論是否達(dá)到平衡狀態(tài)，容器內(nèi)氣體的質(zhì)量都一定，故D錯(cuò)誤；故答案為：AC；

（3）因容器體積不變，充入稀有氣體對(duì)平衡無(wú)影響，放出的熱量不變，故A正確；反應(yīng)從逆反應(yīng)開始，反應(yīng)吸收熱量，故B錯(cuò)誤；C中起始加入量與題干等效，但存在生成物，達(dá)平衡時(shí)放出的熱量均小于Q1kJ，故C錯(cuò)誤；D中相當(dāng)于原平衡時(shí)充入了Z，平衡逆向移動(dòng)，達(dá)平衡時(shí)放出的熱量均小于Q1kJ，故D錯(cuò)誤；故答案為：A；

（4）設(shè)轉(zhuǎn)化的X的物質(zhì)的量為2amol，則有：

2X(g)+Y(g)Z(g)+W(g) △H=-QkJmol-1(Q＞0)

起始(mol) 4 6 0 0

轉(zhuǎn)化(mol) 2a a a a

平衡(mol) 4-2a 6-a a a

由前后的壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比可得：=90%，則a=1，故轉(zhuǎn)化的X為2mol，由熱化學(xué)方程式可得此時(shí)放出的熱量為QkJ，故答案為：Q；

（5）該條件下，恒壓與恒容相比，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，壓強(qiáng)越大，反應(yīng)速率越大，反應(yīng)到達(dá)平衡的時(shí)間越短，增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，故答案為：N；＞；
（6）2molX和1molY在容器M中反應(yīng)并達(dá)到平衡，x的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，
2X（g）+Y（g）Z（g）+W（g）
起始（mol）：2 1 0 0
轉(zhuǎn)化（mol）：1 0.5 0.5 0.5
平衡（mol）：1 0.5 0.5 0.5
平衡常數(shù)k===0.5， 所以其溫度是350℃，故答案為：350℃。