Question

【題目】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	830	1000	1200
平衡常數(shù)	1.7	1.1	1.0	0.6	0.4

回答下列問(wèn)題：

（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K= ，△H 0（填“<”“ >”“ =”)；

（2）830℃時(shí)，向一個(gè)5 L的密閉容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反應(yīng)初始6s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率v(A)=0.003 mol·L-1·s-1，則6s時(shí)c(A)= mol·L-1， C的物質(zhì)的量為 mol；若反應(yīng)經(jīng)一段時(shí)間后，達(dá)到平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為 ，如果這時(shí)向該密閉容器中再充入1 mol氬氣，平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為 ；

（3）判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡的依據(jù)為 (填正確選項(xiàng)前的字母)：

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)反應(yīng)C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常數(shù)的值為 。

Answer 1

【答案】（12分）（1） < （各2分）

（2）0.022 mol·L-1 0.09mol 80% 80%（各1分）

（3）c（2分） （4）2.5（2分）

【解析】

試題分析：（1）化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，則根據(jù)方程式可知該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝；由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡常數(shù)越小，說(shuō)明升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，故正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，即△H＜0；

（2）反應(yīng)初始6s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率v（A）＝0.003molL-1s-1，則6s內(nèi)△c（A）＝0.003molL-1s-1×6s＝0.018mol/L，A的起始濃度為0.2mol÷5L＝0.04mol/L，故6s時(shí)時(shí)c（A）＝0.04mol/L-0.018mol/L＝0.022mol/L，故6s內(nèi)△n（A）＝0.018mol/L×5L＝0.09mol，由方程式可知n（C）＝△n（A）＝0.09mol；）設(shè)平衡時(shí)A的濃度變化量為x，則：

A（g）+B（g）C（g）+D（g）

起始濃度（mol/L）：0.04 0.16 0 0

轉(zhuǎn)化濃度（mol/L）：x x x x

平衡濃度（mol/L）：0.04-x 0.16-x x x

故x2/(0.04-x)(0.16-x)＝1

解得x＝0.032

所以平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為×100%＝80%。體積不變，充入1mol氬氣，反應(yīng)混合物各組分的濃度不變，變化不移動(dòng)，A的轉(zhuǎn)化率不變，為80%；

（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，答案選c；

（4）同一反應(yīng)在相同溫度下，正、逆反應(yīng)方向的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，故1200℃時(shí)反應(yīng)C（g）+D（g）A（g）+B（g）的平衡常數(shù)的值為1÷0.4＝2.5。