Question

4．已知A（g）+B（g）?C（g）+D（g）反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系如下：

|溫度/℃	700	800	900	1000	1200
平衡常數(shù)	0.5	0.6	1.0	1.6	2.0

回答下列問(wèn)題：
（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{c（C）×c（D）}{c（A）×c（B）}$，△H=＞0（填“＜”“＞”“=”）；
（2）900℃時(shí)，向一個(gè)固定容器為2L的密閉容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，若反應(yīng)初始到2s內(nèi)A濃度變化0.05mol•L^-1．則A的平均反應(yīng)速率v（A）=0.025mol/（L．s）．該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為80%，如果這時(shí)向該密閉容器中再充入1mol氬氣，平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為不變（填”變大“、”變小“或”不變“）
（3）判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡的依據(jù)為c（填字母代號(hào)）．
a．壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變    b．氣體的密度不隨時(shí)間改變
c．c（A）不隨時(shí)問(wèn)改變     d．單位時(shí)間里生成C和D的物質(zhì)的量相等
（4）1200℃時(shí)，若向另一相同容器中充入0.30molA、0.40mol B、0.40mol C和0.50mol D，此時(shí)v_正大于v_逆（填”大于“、”小于“或”等于“）．

Answer 1

分析 （1）平衡常數(shù)是指一定溫度下，可能反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)生成物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪的乘積的比．由表中數(shù)據(jù)可知，隨溫度升高平衡常數(shù)增大，說(shuō)明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；
（2）根據(jù)速率計(jì)算公式可得反應(yīng)速率；設(shè)參加反應(yīng)的A為xmol/L，表示出平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量濃度，代入平衡常數(shù)表達(dá)式列方程計(jì)算．向該密閉容器中再充入1mol氬氣，物質(zhì)的濃度不變，平衡不移動(dòng)，平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率不變；
（3）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(shí)，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(shí)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(shí)，說(shuō)明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)；
（4）根據(jù)Qc與K的相對(duì)大小進(jìn)行比較判斷．

解答 解：（1）A（g）+B（g）═C（g）+D（g）的平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{c（C）×c（D）}{c（A）×c（B）}$，由表中數(shù)據(jù)可知，隨溫度升高平衡常數(shù)增大，說(shuō)明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故△H＞0，故答案為：$\frac{c（C）×c（D）}{c（A）×c（B）}$；＞；
（2）A的平均反應(yīng)速率v（A）=$\frac{0.1mol/L-0.05mol/L}{2s}$=0.025mol/（L．s）
設(shè)參加反應(yīng)的A為xmol，則：
                        A（g）+B（g）═C（g）+D（g）
起始量（mol/L）：0.1       0.4         0          0
變化量（mol/L）：x           x            x         x
平衡量（mol/L）：0.1-x    0.4-x        x         x
代入平衡常數(shù)表達(dá)式，則$\frac{x×x}{（0.1-x）×（0.4-x）}$=1，解得x=0.08，故A的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.08mol/L}{0.1mol}$×100%=80%；向該密閉容器中再充入1mol氬氣，物質(zhì)的濃度不變，平衡不移動(dòng)，平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率不變，故答案為：0.025mol/（L．s）；80%；不變；
（3）a．該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，壓強(qiáng)始終不變，故壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變，不能說(shuō)明到達(dá)平衡，故a錯(cuò)誤；
 b．混合氣體的總質(zhì)量不變，容器的容積不變，故混合氣體的密度始終不變，故氣體的密度不隨時(shí)間改變，不能說(shuō)明到達(dá)平衡，故b錯(cuò)誤；
c．可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，各組分的濃度不發(fā)生變化，故c（A）不隨時(shí)間改變，說(shuō)明到達(dá)平衡，故c正確；
d．單位時(shí)間里生成C和D的物質(zhì)的量相等，都表示正反應(yīng)速率，反應(yīng)始終按1：1生成C、D的物質(zhì)的量，不能說(shuō)明到達(dá)平衡，故d錯(cuò)誤．
故答案為：c；
（4）保持溫度不變，往同一容器中通入A、B、C、D各1mol時(shí)，則Qc=$\frac{0.4×0.5}{0.3×0.4}$=1.67＜K，故平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，故答案：大于

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算、平衡常數(shù)、反應(yīng)速率計(jì)算等，難度中等，旨在考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握