Question

如圖所示的裝置中發(fā)生反應2A₂（g）+B₂（g）?2C（g）△H=-a kJ/mol（a＞0），已知P是可自由滑動的活塞．在相同溫度時關(guān)閉K，向A、B容器中分別充入2mol A₂和1mol B₂，兩容器分別在500℃時達平衡，A中C的濃度為w₁ mol/L，放出熱量b kJ，B中C的濃度為w₂ mol/L，放出熱量c kJ．請回答下列問題：

（1）此反應的平衡常數(shù)表達式為

 

．
（2）a、b、c由大到小的關(guān)系為

 

．
（3）若讓A、B體積相等且固定P，在B中改充入4mol A₂和2mol B₂，在500℃時達平衡后C的濃度為w₃ mol/L，則w₁、w₃的關(guān)系為

 

．
（4）能說明A中已達到平衡狀態(tài)的是

 

（填序號，有一個或多個選項符合題意）．
a．v（C）=2v（B₂）
b．容器內(nèi)氣體壓強保持不變
c．容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化
d．容器內(nèi)的氣體密度保持不變
（5）使該反應的反應速率增大，且平衡向正反應方向移動的是

 

．
a．及時分離出C氣體
b．適當升高溫度
c．增大B₂的濃度
d．選擇高效的催化劑．

Answer 1

考點：化學平衡常數(shù)的含義,化學平衡的影響因素,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學平衡專題

分析：（1）化學平衡常數(shù)K=

生成物平衡濃度系數(shù)次冪之積

反應物平衡濃度系數(shù)次冪之積

；
（2）根據(jù)影響化學平衡移動的因素：壓強來回答：增大壓強，該反應的化學平衡正向移動；
（3）B中改充入4mol A₂和2mol B₂，在A的基礎(chǔ)上加入氣體的物質(zhì)的量是原來的2倍，但是P增大會引起平衡的移動；
（4）當化學反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，由此衍生的一些物理性不變，以此解答該題；
（5）根據(jù)影響化學反應速率和化學平衡移動的因素來回答．

解答： 解：（1）化學平衡常數(shù)K=

生成物平衡濃度系數(shù)次冪之積

反應物平衡濃度系數(shù)次冪之積

=

c2(C)

c(A2)2?c(B2)

，故答案為：

c2(C)

c(A2)2?c(B2)

；
（2）A失衡容容器，B是恒壓容器，反應2A₂（g）+B₂（g）?2C（g）發(fā)生以后，氣體的物質(zhì)的量之和減小，所以B相當于在A的基礎(chǔ)上加壓，所以平衡B對于A而言是加壓了，向右移動，C的濃度增大，放出的熱量增加，所以c＞b，故答案為：a＞c＞b；
（3）B中改充入4mol A₂和2mol B₂，是A加入氣體的物質(zhì)的量是原來的2倍，但是壓強增大會引起平衡的右移，所以w₃＞2w₁，故答案為：w₃＞2w₁；
（4）a、v（C）=2v（B₂）不能證明正逆反應速率相等，故a錯誤；
b、該反應是一個反應前后氣體系數(shù)和變化的反應，所以容器內(nèi)氣體壓強保持不變，證明反應達到了平衡，故b正確；
c、容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量M=

m

n

，m不隨時間而變化，該反應是一個反應前后氣體系數(shù)和變化的反應，即n變化，故M不變證明達到了平衡，故c正確；
d、容器內(nèi)的氣體密度ρ=

m

V

，m不隨時間而變化，V始終保持不變，即密度始終不變，故d錯誤．
故選bc；
（5）a、及時分離出C氣體，化學反應速率減小，故a錯誤；
b、適當升高溫度，化學反應速率增大，但平衡逆向移動，故b錯誤；
c、增大B₂的濃度，化學反應速率增大，平衡正向移動，故c正確；
d、選擇高效的催化劑，化學反應速率增大，平衡不移動，故d錯誤．
故選c．

點評：本題綜合考查影響化學反應速率、化學平衡移動的因素、化學平衡狀態(tài)的判斷以及化學平衡常數(shù)等知識，綜合性強，難度大．