Question

已知2A₂（g）+B₂（g）?2C₃（g）；△H=-Q₁ kJ/mol（Q₁＞0），在一個有催化劑的固定容積的容器中加入2molA₂和1molB₂，在500℃時充分反應(yīng)，達(dá)平衡后C₃的濃度為wmol/L，放出熱量Q₂kJ．
（1）若在原來的容器中，只加入2molC₃，500℃時充分反應(yīng)達(dá)平衡后，吸收熱量Q₃kJ，C₃濃度

 

（填＞、=、＜）w mol/L，Q₁、Q₂、Q₃ 之間滿足何種關(guān)系

 

（2）能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是

 

．
a．v（C₃）=2v （B₂）
b．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c．v_逆（A₂）=2v_正（B₂）
d．容器內(nèi)的密度保持不變
（3）改變某一條件，得到如圖的變化規(guī)律（圖中T表示溫度，n表示物質(zhì)的量），可得出的結(jié)論正確的是

 

；
A．反應(yīng)速率c＞b＞a
B．達(dá)到平衡時A₂的轉(zhuǎn)化率大小為：b＞a＞c
C．T₂＞T₁
（4）若將上述容器改為恒壓容器（反應(yīng)前體積相同），起始時加入2molA₂和l molB₂，500℃時充分反應(yīng)達(dá)平衡后，放出熱量Q₄kJ，則Q₂

 

Q₄ （ 填＞、=、＜），理由是

 

．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）正反投2molA₂和1molB₂，與逆向投2molC₃，是等效平衡，在熱化學(xué)方程式中2A₂（g）+B₂（g）?2C₃（g）；△H=-Q₁ kJ/mol（Q₁＞0），意義是2mol2A₂完全反應(yīng)放Q₁ kJ的熱量，然后應(yīng)用蓋斯律；
（2）根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化，當(dāng)該物理量由變化到定值時，說明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)；
（3）A．反應(yīng)速率c＞b＞a，從左往右增加B₂的物質(zhì)的量反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度變大；
B．達(dá)到平衡時A₂的轉(zhuǎn)化率大小為：b＞a＞c，B₂的物質(zhì)的量越大A₂的轉(zhuǎn)化率越大；
C．T₂＞T₁，在B₂相同時，比較C₃平衡時的體積分?jǐn)?shù)，分析溫度的大小關(guān)系；
（4）恒壓條件下，由于始終保持較大壓強(qiáng)，轉(zhuǎn)化的越多，放出熱量較多．

解答： 解：（1）正反投2molA₂和1molB₂，與逆向投2molC₃，是等效平衡，所以反應(yīng)達(dá)平衡后，C₃濃度等于 w mol/L，2A₂（g）+B₂（g）

Q1

2C₃（g），2A₂（g）+B₂（g）

Q2

平衡狀態(tài)

Q3

2C₃（g），根據(jù)蓋斯定律知：Q₁=Q₂+Q₃，故答案為：=；Q₁=Q₂+Q₃；
（2）a．v（C₃）=2v （B₂），從反應(yīng)開始平衡一直有這樣的等量關(guān)系，所以不能作平衡狀態(tài)的標(biāo)志，故a不選；
b．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變，說明總物質(zhì)的量不變，正逆反應(yīng)速率相等，故b選；
c．v_逆（A₂）=2v_逆（B₂）=2v_正（B₂），說明達(dá)平衡狀態(tài)，故c選；
d．容器內(nèi)的密度保持不變，從反應(yīng)開始平衡一直有這樣的等量關(guān)系，所以不能作平衡狀態(tài)的標(biāo)志，故d不選；
故選：bc；      
（3）A．從左往右增加B₂的物質(zhì)的量反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度變大，反應(yīng)速率c＞b＞a，故選；
B．B₂的物質(zhì)的量越大A₂的轉(zhuǎn)化率越大，從左往右增加B₂的物質(zhì)的量，達(dá)到平衡時A₂的轉(zhuǎn)化率大小為：c＞b，故不選；
C．在B₂相同時，從下往上，C₃平衡時的體積分?jǐn)?shù)變大，平衡正向移動，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以溫度降低，溫度的大小關(guān)系是T₂＜T₁，故不選；
故答案為：A；
（4）恒壓條件下，相當(dāng)給原平衡加壓，由于始終保持較大壓強(qiáng)，平衡正向移動，轉(zhuǎn)化率變大，Q₂＜Q₄，
故答案為：＜；恒壓條件下，由于始終保持較大壓強(qiáng)，故反應(yīng)轉(zhuǎn)化率較高，放出熱量較多．

點評：本題考查等效平衡，蓋斯定律，化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷以及平衡的移動的知識，綜合性強(qiáng)，難度中等．