Question

【題目】在一定溫度下，在一體積固定的密閉容器中加入2 mol X和1 mol Y，發(fā)生如下反應(yīng)：2X(g)＋Y(g) a Z(g)＋W(g) ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q＞0)。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，反應(yīng)放出的熱量為Q1 kJ，物質(zhì)X的轉(zhuǎn)化率為α；平衡后再升高溫度，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小，則

（1）溫度升高，平衡常數(shù)K的值是____________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

（2）化學(xué)計量數(shù)a的值為____________。

（3）有同學(xué)認(rèn)為，Q1一定小于Q，你認(rèn)為該結(jié)論是否正確？________，其理由是___________________。

（4）維持溫度不變，若起始時向容器中加入的物質(zhì)的量如下列各項，則反應(yīng)達(dá)到平衡后放出的熱量仍為Q1 kJ的是____________(稀有氣體不參與反應(yīng))。

A．2 mol X、1 mol Y、1 mol Ar

B．a mol Z、1 mol W

C．1 mol X、0.5 mol Y、0.5a mol Z、0.5 mol W

D．2 mol X、1 mol Y、1 mol Z

（5）X的轉(zhuǎn)化率α＝____________(用含Q、Q1的代數(shù)式表示)。

Answer 1

【答案】減小 1 正確 2 mol X和1 mol Y不可能完全反應(yīng) A ×100%

【解析】

(1)分析反應(yīng)是放熱反應(yīng)，根據(jù)平衡移動原理，升溫平衡向吸熱反應(yīng)方向進(jìn)行，平衡逆向進(jìn)行，平衡常數(shù)減小；
(2)題干信息可以知道平衡后再升高溫度，平衡逆向進(jìn)行，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小，反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變，所以氣體物質(zhì)的量增大，2+1>a+1，a<2，化學(xué)方程式中系數(shù)為整數(shù)，則a=1；
(3)焓變的意義是對應(yīng)反應(yīng)前后完成的能量變化，在一體積固定的密閉容器中加入2 mol X和1 mol Y反應(yīng)是可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，X、Y不能完全反應(yīng)分析；
(4) 選項A中，稀有氣體對平衡無影響，放出的熱量不變；選項B，反應(yīng)從逆反應(yīng)開始，反應(yīng)吸收熱量；選項C、D都有反應(yīng)物，達(dá)平衡時放出的熱量均小于Q1 kJ。

（5）依據(jù)熱化學(xué)方程式定量關(guān)系結(jié)合放出熱量計算消耗X物質(zhì)的量，轉(zhuǎn)化率=×100%；

(1)發(fā)生如下反應(yīng)：2X(g)＋Y(g) a Z(g)＋W(g) ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q＞0)，焓變?yōu)樨?fù)值，是放熱反應(yīng)，根據(jù)平衡移動原理分析，升溫平衡逆向進(jìn)行，平衡常數(shù)減小，
因此，本題正確答案是：減小；
(2)反應(yīng)放熱，若平衡后再升高溫度，則平衡向左移動，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小，說明反應(yīng)物氣體的化學(xué)計量數(shù)之和大于生成物氣體的化學(xué)計量數(shù)之和，即2+1>a+1，a<2，
因此，本題正確答案是：1；
(3) 2X(g)＋Y(g) a Z(g)＋W(g) ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q＞0)，焓變是指2 mol X和1 mol Y完全反應(yīng)放熱QkJ，加入2 mol X和1 mol Y，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，X、Y不可能完全反應(yīng)屬于放熱小于Q；
因此，本題正確答案是：正確，2 mol X和1 mol Y不可能完全反應(yīng)；
(4) 選項A中，稀有氣體對平衡無影響，放出的熱量不變；

選項B，反應(yīng)從逆反應(yīng)開始，反應(yīng)吸收熱量；

選項C、D都有反應(yīng)物，達(dá)平衡時放出的熱量均小于Q1 kJ。

因此，本題正確答案是：A。

(5)發(fā)生反應(yīng)：2X(g)＋Y(g) a Z(g)＋W(g) ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q＞0)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，反應(yīng)放出的熱量為Q1 kJ，消耗X物質(zhì)的量=mol，

X的轉(zhuǎn)化率=×100%=×100%；
故答案為：×100%；