Question

【題目】已知2X2(g)＋Y2(g)2Z(g)ΔH＝－a kJ·mol－1(a＞0)，在一個(gè)容積固定的密閉容器中加入2 mol X2和1 mol Y2，在500 ℃時(shí)充分反應(yīng)達(dá)平衡后Z的濃度為W mol·L－1，放出熱量b kJ。

（1）此反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式為___________；若將溫度降低到300 ℃，則反應(yīng)平衡常數(shù)將________(填“增大”“減少”或“不變”)。

（2）若原容器中只加入2 mol Z，500 ℃充分反應(yīng)達(dá)平衡后，吸收熱量c kJ，則Z濃度________W mol·L－1(填“＞”“＜”或“＝”)，b、c間的關(guān)系為________。（用a、b、c表示）。

（3）能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。

a．單位時(shí)間內(nèi)消耗1molY2的同時(shí)消耗了2molZ b．容器內(nèi)的密度保持不變

c. v逆(X2)＝2v正(Y2) d．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變

e．混合氣體的平均式量保持不變 f．Y2和X2的轉(zhuǎn)化率相等

（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2 mol X2和1 mol Y2,達(dá)到平衡后，Y2的轉(zhuǎn)化率將________(填“變大”“變小”或“不變”)。

Answer 1

【答案】 K=c2(Z)/c(Y2).c2(x2) 增大 = b+c=a acde 變大

【解析】（1）化學(xué)平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值，所以2X2(g)＋Y2(g)2Z(g)的平衡常數(shù)K=，該反應(yīng)ΔH＝－a kJ·mol－1(a＞0)，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則降低溫度，平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)平衡常數(shù)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(shí)Z的濃度相同，故c（Z）=WmolL-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(hào)相反，令平衡時(shí)Z的物質(zhì)的量為nmol，對(duì)于反應(yīng)2X2（g）+Y2（g）2Z（g）△H=-akJmol-1，則b=n×，對(duì)于反應(yīng)2Z（g）2X2（g）+Y2（g）△H=akJmol-1，Z分解的物質(zhì)的量為（2-n）mol，故c= ×a=1-n×，故a=b+c；（3）平衡的標(biāo)志是反應(yīng)的正逆反應(yīng)速率相同；a．單位時(shí)間內(nèi)消耗1molY2的同時(shí)消耗了2mol Z，說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相同，選項(xiàng)a正確；b. 反應(yīng)容器體積一定，氣體質(zhì)量守恒，反應(yīng)過(guò)程和平衡狀態(tài)容器內(nèi)的密度始終保持不變，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；c. 依據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式的系數(shù)之比，v逆（X2）= v正（X2）=2v正（Y2），說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，選項(xiàng)c正確；d.反應(yīng)是氣體壓強(qiáng)減小的反應(yīng)，平衡狀態(tài)容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，選項(xiàng)d正確；e．氣體質(zhì)量恒定，反應(yīng)未達(dá)平衡時(shí)物質(zhì)的量在變化，則平均式量在變化，當(dāng)混合氣體的平均式量保持不變，說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡狀態(tài)，選項(xiàng)e正確；f．Y2和X2都為反應(yīng)物，只有滿足物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則轉(zhuǎn)化率始終相等，不能說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)，選項(xiàng)f錯(cuò)誤。答案選acde；（4）原平衡隨反應(yīng)進(jìn)行，壓強(qiáng)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(qiáng)，平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)，即向正反應(yīng)移動(dòng)，Y2的轉(zhuǎn)化率變大。