Question

在T℃條件下，向1L固定體積的密閉容器M中加入2mol X和1mol Y，發(fā)生如下反應(yīng)：
2X（g）+Y（g）?a Z（g）+W（g）△H=-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，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）下列說法中能說明該反應(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
E．容器內(nèi)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化
（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．2mol X、1mol Y、1mol Ar
B．a(chǎn) mol Z、1mol W
C．1mol X、0.5mol Y、0.5a mol Z、0.5mol W
D．2mol X、1mol Y、1mol Z
（4）已知：該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如表：

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，2mol X和1mol 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

考點(diǎn)：等效平衡,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）根據(jù)題意可知平衡后再升高溫度，平衡逆向進(jìn)行，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量減小，反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變，所以氣體物質(zhì)的量增大；
（2）化學(xué)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，且不等于0，各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，由此衍生的一些物理量不發(fā)生變化，以此進(jìn)行判斷；
（3）選項(xiàng)A中，稀有氣體對(duì)平衡無影響，放出的熱量不變；選項(xiàng)B，反應(yīng)從逆反應(yīng)開始，反應(yīng)吸收熱量；選項(xiàng)C、D都有反應(yīng)物，達(dá)平衡時(shí)放出的熱量均小于Q₁KJ；
（4）計(jì)算該溫度下的平衡常數(shù)，根據(jù)表格中平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系判斷．

解答： 解：（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）2X（g）+Y（g）?Z（g）+W（g）
A．反應(yīng)前后氣體的體積不等，故容器內(nèi)壓強(qiáng)一定可作為判斷是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)，故A正確；
B．密度=

總質(zhì)量

體積

，總質(zhì)量一定，體積一定，密度始終不變，故容器內(nèi)氣體的密度一定不能作為判斷是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)，故B錯(cuò)誤；
C．反應(yīng)前后氣體的分子數(shù)不等，故容器內(nèi)Z分子數(shù)一定可作為判斷是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)，故C正確；
D．反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量保持不變，故容器內(nèi)氣體的質(zhì)量一定不能作為判斷是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)，故D錯(cuò)誤；
E．平均相對(duì)分子質(zhì)量=

總質(zhì)量

總物質(zhì)的量

，總質(zhì)量一定，總物質(zhì)的量會(huì)變，故容器內(nèi)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化可作為判斷是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)，故E正確；
故答案為：ACE；
（3）選項(xiàng)A中，稀有氣體對(duì)平衡無影響，放出的熱量不變；選項(xiàng)B，反應(yīng)從逆反應(yīng)開始，反應(yīng)吸收熱量；選項(xiàng)C、D都有反應(yīng)物，達(dá)平衡時(shí)放出的熱量均小于Q₁KJ，
故答案為：A；
（4）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%，則平衡時(shí)，c（X）=

(1-50%)×2mol

1L

=1mol/L，c（Y）=0.5c（X）=0.5mol/L，c（Z）=c（W）=c（Y）=0.5mol/L，k=

0.5×0.5

0.5×12

=0.5，所以其溫度是350℃，
故答案為：350．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法、化學(xué)平衡的影響因素、化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，難度較大．注意恒容條件下，向體系中通入惰性氣體是否影響平衡移動(dòng)．