Question

20．已知2A₂（g）+B₂（g）?2C₃（g）△H=-a kJ/mol（a＞0），在一個(gè)有催化劑、固定容積的容器中加入2mol A₂和1mol B₂，在500℃時(shí)充分反應(yīng)達(dá)到平衡后C₃的濃度為x mol•L^-1，放出熱量b KJ．請(qǐng)回答下列問題．
（1）a＞（填“＞”、“=”或“＜”）b．
（2）下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)．由此可推知，表中T₁＜（填“＞”、“＜”或“=”）T₂．

T/K	T1	T2	T3
K	1.00×107	2.54×105	1.88×103

若在原來(lái)的容器中，只加入2mol C₃，500℃時(shí)充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，吸收熱量c KJ，則C₃的濃度=（填“＞”、“=”或“＜”）x mol•L^-1，a、b、c之間滿足何種關(guān)系？a=b+c（用代數(shù)式表示）．
（3）在相同條件下要得到2a KJ熱量，加入各物質(zhì)的物質(zhì)的量可能是D．
A．4mol A₂和2mol B₂ B．4mol A₂、2mol B₂和2mol C₃
C．4mol A₂和4mol B₂ D．6mol A₂和4mol B₂
（4）能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是C．
A．及時(shí)分離出C₃氣體            B．適當(dāng)升高溫度
C．增大B₂的濃度                D．選擇高效的催化劑
（5）若將上述容器改為恒壓容器（反應(yīng)前體積相同），起始時(shí)加入2mol A₂和1mol B₂，500℃時(shí)充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，放出熱量d kJ，則d＞（填“＞”、“=”或“＜”）b，理由是由于恒壓容器中壓強(qiáng)比恒容容器中的大，故反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率較高，生成C₃比恒容時(shí)多，則放出的熱量也多．
（6）在一定溫度下，向一個(gè)容積不變的容器中通入2mol A₂和1mol B₂及適量固體催化劑，使反應(yīng)達(dá)到平衡．保持同一反應(yīng)溫度，在相同容器中，將起始物質(zhì)改為4mol A₂、2mol B₂，則平衡時(shí)A₂的轉(zhuǎn)化率變大（填“不變”、“變大”“變小”或“不能確定”）．

Answer 1

分析 （1）熱化學(xué)方程式表達(dá)的意義為：當(dāng)2mol A₂和1mol B₂完全反應(yīng)時(shí)，放出熱量為akJ，而該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，加入的2mol不能完全轉(zhuǎn)化；
（2）正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小；
若在原來(lái)的容器中，只加入2mol C₃，與加入2mol A₂和1mol B₂建立完全相同的平衡狀態(tài)，平衡時(shí)C₃的濃度相等，則a=b+c；
（3）在相同條件下要得到2a KJ熱量，則參加反應(yīng)的A₂應(yīng)4mol，結(jié)合可逆反應(yīng)不能完全轉(zhuǎn)化判斷；
（4）A．及時(shí)分離出C₃氣體，反應(yīng)速率減慢；
B．適當(dāng)升高溫度，平衡逆向移動(dòng)；
C．增大B₂的濃度，加快反應(yīng)速率，平衡正向移動(dòng)；
D．選擇高效的催化劑不影響平衡移動(dòng)；
（5）恒溫恒容下，正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，平衡時(shí)壓強(qiáng)減小，若將上述容器改為恒壓容器（反應(yīng)前體積相同），起始時(shí)加入2mol A₂和1mol B₂，等效為在原平衡的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大；
（6）保持同一反應(yīng)溫度，在相同容器中，將起始物質(zhì)改為4mol A₂、2mol B₂，等效為在原平衡的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)．

解答 解：（1）熱化學(xué)方程式表達(dá)的意義為：當(dāng)2mol A₂和1mol B₂完全反應(yīng)時(shí)，放出熱量為akJ，而該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，而加入2mol A₂和1mol B₂達(dá)到平衡時(shí)，沒有完全反應(yīng)，釋放的熱量小于完全反應(yīng)釋放的熱量，即a＞b，故答案為：＞；
（2）正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，故溫度表中T₁＜T₂；
若在原來(lái)的容器中，只加入2mol C₃，與加入2mol A₂和1mol B₂建立完全相同的平衡狀態(tài)，平衡時(shí)C₃的濃度相等，即則C₃的濃度=x mol•L^-1，則a=b+c，
故答案為：＜；=；a=b+c；
（3）在相同條件下要得到2a KJ熱量，則參加反應(yīng)的A₂應(yīng)4mol，可逆反應(yīng)不能完全轉(zhuǎn)化，故A₂的起始物質(zhì)的量應(yīng)大于4mol，選項(xiàng)中只有D符合，
故選：D；
（4）A．及時(shí)分離出C₃氣體，平衡正向移動(dòng)，但反應(yīng)速率減慢，故A錯(cuò)誤；
B．適當(dāng)升高溫度，提供反應(yīng)速率，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡逆向移動(dòng)，故B錯(cuò)誤
C．增大B₂的濃度，加快反應(yīng)速率，平衡正向移動(dòng)，故C正確；
D．選擇高效的催化劑加快反應(yīng)速率，但不影響平衡移動(dòng)，故D錯(cuò)誤，
故選：C；
（5）恒溫恒容下，正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，平衡時(shí)壓強(qiáng)減小，若將上述容器改為恒壓容器（反應(yīng)前體積相同），起始時(shí)加入2mol A₂和1mol B₂，等效為在原平衡的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大，生成C₃比恒容時(shí)多，則放出的熱量也多，故d＞b，
故答案為：＞；由于恒壓容器中壓強(qiáng)比恒容容器中的大，故反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率較高，生成C₃比恒容時(shí)多，則放出的熱量也多；
（6）保持同一反應(yīng)溫度，在相同容器中，將起始物質(zhì)改為4mol A₂、2mol B₂，等效為在原平衡的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，則平衡時(shí)A₂的轉(zhuǎn)化率變大，
故答案為：變大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算、化學(xué)平衡影響因素等，注意利用等效思想分析解答，難度中等．