Question

14．已知如下化學(xué)反應(yīng)．4HCl+O₂$\frac{\underline{\;CuO/CuCl\;}}{400℃}$2Cl₂+2H₂O．完成下列填空：
（1）該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式K=$\frac{{c}^{2}（C{l}_{2}）×{c}^{2}（{H}_{2}O）}{{c}^{4}（HCl）×c（{O}_{2}）}$；若反應(yīng)容器的容積為4L，4min后達(dá)到平衡，測(cè)得容器內(nèi)物質(zhì)由2.0mol減少至1.75mol，則HCl的平均反應(yīng)速率為0.0625mol/（L?min）．
（2）若該反應(yīng)在體積不變的密閉容器中發(fā)生，當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，下列敘述正確的是c．　　
a．v （HCl）=2v（Cl₂）
b．4v_正（HCl）=v_逆（O₂）
c．又加入1molO₂，達(dá)新平衡時(shí)，HCl的轉(zhuǎn)化率增大
d．分離出H₂O，達(dá)新平衡時(shí)，v_正（HCl）增大．

Answer 1

分析 （1）化學(xué)平衡常數(shù)是指：一定溫度下，可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，生成物的濃度系數(shù)次冪之積與反應(yīng)物的濃度系數(shù)次冪之積的比，固體、純液體不需要在化學(xué)平衡常數(shù)中寫出；
利用差量法計(jì)算消耗HCl物質(zhì)的量，再根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（HCl）；
（2）a．未指明正逆速率，不能確定是否到達(dá)平衡；
b．不同物質(zhì)表示正逆速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，反應(yīng)到達(dá)平衡；
c．增大沒有反應(yīng)物難度，平衡正向氧氣，其它反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大；
d．分離出H₂O，平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)速率減小至平衡狀態(tài)．

解答 解：（1）4HCl+O₂$\frac{\underline{\;CuO/CuCl\;}}{400℃}$2Cl₂+2H₂O的平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{{c}^{2}（C{l}_{2}）×{c}^{2}（{H}_{2}O）}{{c}^{4}（HCl）×c（{O}_{2}）}$；
4min后達(dá)到平衡，測(cè)得容器內(nèi)物質(zhì)由2.0mol減少至1.75mol，則：
4HCl+O₂$\frac{\underline{\;CuO/CuCl\;}}{400℃}$2Cl₂+2H₂O   物質(zhì)的量減小
4                                1
1mol                       2mol-1.75mol=0.25mol
故v=$\frac{\frac{1mol}{4L}}{4min}$=0.0625mol/（L?min），
故答案為：$\frac{{c}^{2}（C{l}_{2}）×{c}^{2}（{H}_{2}O）}{{c}^{4}（HCl）×c（{O}_{2}）}$；0.0625mol/（L?min）；
（2）a．未指明正逆速率，不能確定是否到達(dá)平衡，若分別表示正逆速率，則處于平衡狀態(tài)，故a錯(cuò)誤；
b．4v_正（HCl）=v_逆（O₂）均表示逆反應(yīng)速率，反應(yīng)始終按該比例關(guān)系進(jìn)行，故b錯(cuò)誤；
c．又加入1molO₂，氧氣濃度增大，平衡正向移動(dòng)，HCl的轉(zhuǎn)化率增大，故c正確；
d．分離出H₂O，平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)速率減小至平衡狀態(tài)，達(dá)新平衡時(shí)，v_正（HCl）減小，故d錯(cuò)誤，
故選：c．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算與影響因素、平衡常數(shù)、反應(yīng)速率計(jì)算、平衡狀態(tài)判斷等，注意判斷平衡的物理量應(yīng)隨反應(yīng)進(jìn)行發(fā)生變化，該物理量由變化到不變化說明到達(dá)平衡．