Question

20．已知2X₂（g）+Y₂（g）?2Z（g）△H=-akJ•mol^-1（a＞0），在一個容積固定的容器中加入2molX₂和lmolY₂，在500℃時充分反應(yīng)達平衡后Z的濃度為Wmol•L^-1，放出熱量bkJ．
（1）此反應(yīng)平衡常數(shù)表達式為K=$\frac{{c}^{2}（Z）}{{c}^{2}（{X}_{2}）•c（{Y}_{2}）}$；若將溫度降低到300℃，則反應(yīng)平衡常數(shù)將增大（填增大、減少或不變）
（2）若原來容器中只加入2molZ，500℃充分反應(yīng)達平衡后，吸收熱量ckJ，則Z濃度=W mol•L^-1（填“＞”、“＜”或“=”），a、b、c之間滿足關(guān)系a=b+c（用代數(shù)式表示）
（3）能說明反應(yīng)己達平衡狀態(tài)的是BC
A．濃度c（Z）=2c（Y₂）                B．容器內(nèi)壓強保持不變
C．v_逆（X₂）=2v_正（Y₂）               D．容器內(nèi)的密度保持不變
（4）若將上述容器改為恒壓容器（反應(yīng)器開始體積相同），相同溫度下起始加入2molX₂和lmol Y₂達到平衡后，Y₂的轉(zhuǎn)化率將變大（填變大、變小或不變）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)概念可得K的表達式；根據(jù)溫度對化學(xué)平衡的影響可得；
（2）恒溫恒容下，2molZ完全轉(zhuǎn)化到左邊，可得2molX₂和1molY₂，故與原平衡為等效平衡，平衡時Z的濃度相同；同一可逆反應(yīng)，相同溫度下，正、逆反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，但符號相反，令平衡時Z的物質(zhì)的量為nmol，根據(jù)反應(yīng)熱計算兩個過程的熱量數(shù)值，據(jù)此判斷；
（3）根據(jù)化學(xué)平衡時：正逆反應(yīng)速率相等，各組分的含量保持不變進行判斷；
（4）原平衡隨反應(yīng)進行，壓強降低．恒壓容器（反應(yīng)器開始體積相同），相同溫度下起始加入2molX₂和1molY₂，等效為在原平衡的基礎(chǔ)上增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向移動，據(jù)此判斷．

解答 解：（1）2X₂（g）+Y₂（g）?2Z（g），化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{{c}^{2}（Z）}{{c}^{2}（{X}_{2}）•c（{Y}_{2}）}$；△H=-akJ•mol^-1，a＞0，則△H＜0，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度，向著逆反應(yīng)方向移動，K增大；
故答案為：K=$\frac{{{c^2}（Z）}}{{{c^2}（{X_2}）•c（{Y_2}）}}$；增大；
（2）恒溫恒容下，2molZ完全轉(zhuǎn)化到左邊，可得2molX₂和1molY₂，故與原平衡為等效平衡，平衡時Z的濃度相同，故c（Z）=Wmol•L^-1，
同一可逆反應(yīng)，相同溫度下，正、逆反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等，但符號相反，令平衡時Z的物質(zhì)的量為nmol，
對于反應(yīng)2X₂（g）+Y₂（g）?2Z（g）△H=-akJ•mol^-1，則b=則b=n×$\frac{a}{2}$，對于反應(yīng)2Z（g）?2X₂（g）+Y₂（g）△H=akJ•mol^-1，Z分解的物質(zhì)的量為（2-n）mol，故c=$\frac{2-n}{2}$×a=1-n×$\frac{a}{2}$，故a=b+c；
故答案為：=； a=b+c；
 （3）A．參與反應(yīng)的c（Z）=2c（Y₂），平衡時不一定滿足該式，故A錯誤；               
B．該反應(yīng)是個氣體體積減小的反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進行，壓強減小，容器內(nèi)壓強保持不變時，說明反應(yīng)平衡，故B正確；
C．v_逆（X₂）=2v_正（Y₂）=v_正（X₂），正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)平衡，故C正確；      
D．恒容氣體體積不變，混合氣體的質(zhì)量不變，根據(jù)$ρ=\frac{m}{V}$，容器內(nèi)的密度始終不變，故D錯誤；
故答案為：BC；
 （4）原平衡隨反應(yīng)進行，壓強降低．恒壓容器（反應(yīng)器開始體積相同），相同溫度下起始加入2molX₂和1molY₂，等效為在原平衡的基礎(chǔ)上增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向移動，即向正反應(yīng)移動，Y₂的轉(zhuǎn)化率變大，
故答案為：變大．

點評 本題考查化學(xué)平衡常數(shù)、平衡狀態(tài)判斷，化學(xué)平衡的有關(guān)計算等，題目綜合性強，難度中等，注意把握等效平衡的原理．