Question

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，若反應(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= mol；

若經(jīng)一段時(shí)間后，反應(yīng)達(dá)到平衡，則此時(shí)A的轉(zhuǎn)化率= ，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 （ 填“變大”或“變小”或“不變”）；

（3）判斷該反應(yīng)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)間改變

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

（1）K=    <

（2）0．022    0．09  80%   不變

（3）C

（4）2 ．5

【解析】

試題分析：（1）可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)各生成物濃度的冪指數(shù)的乘積與各反應(yīng)物濃度冪指數(shù)的乘積的比。該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=。因?yàn)樯�高溫度，化學(xué)平衡常數(shù)減小，說明升高溫度，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)。根據(jù)平衡移動(dòng)原理：升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)。逆反應(yīng)方向?yàn)槲鼰岱磻?yīng)。所以該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。所以△H<0．（2）v(A)=0．003 mol·L-1·s-1，△c(A)= v(A)×△t=0．003 mol·L-1·s-1×6s=0．018mol/L則6s時(shí)c(A)=（0．20mol÷5 L)－0．018mol/L= 0．022 mol/L．C的物質(zhì)的量0．018mol/L×5 L= 0．09mol。因?yàn)樵?30℃時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)K=1．0．假設(shè)在反應(yīng)的過程中A消耗的物質(zhì)的量為x 則達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量分別是A：(0．20-x)mol;B:（0．80-x)mol;C:xmol;D:xmol．由于各物質(zhì)的方程式前邊的系數(shù)都為1，所以達(dá)到平衡時(shí)的物質(zhì)的量的比等于濃度的比。X2÷[(0．20-x)×(0．80-x)]=1．0．解得x=0．16．所以A的轉(zhuǎn)化率為(0．16÷0．20)×100%=80%。如果這時(shí)向該密閉容器中再充入1 mol氬氣，因?yàn)槿萜鞯娜莘e不變。A的濃度不變，所以平衡不發(fā)生移動(dòng)。故平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率也不變。（3）A．因?yàn)樵摲磻?yīng)是個(gè)反應(yīng)前后氣體體積相等的可逆反應(yīng)，所以無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡，容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)都不會(huì)發(fā)生改變。錯(cuò)誤。B．由于在反應(yīng)前后氣體的體積不變，反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律，質(zhì)量也不變，因此任何時(shí)刻，無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡，氣體的密度都不改變。錯(cuò)誤。C．若反應(yīng)未達(dá)到平衡，則 c(A)就會(huì)發(fā)生改變�，F(xiàn)在c(A)不隨時(shí)間改變，說明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)。正確。D．在方程式中，C和D都是生成物，系數(shù)相同，所以在任何時(shí)間段內(nèi)單位時(shí)間里生成C和D的物質(zhì)的量總是相等，因此不能以此為標(biāo)準(zhǔn)判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)。錯(cuò)誤。故正確的選項(xiàng)為C。（4）在1200℃時(shí)A(g)+B(g) C(g)+D(g)的平衡常數(shù)反應(yīng)C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常數(shù)的值為；可見K1、K2互為倒數(shù)。因?yàn)榇藭r(shí)K1=0．4，所以K2=1÷0．4=2 ．5。

考點(diǎn)：考查化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式、反應(yīng)熱與化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、化學(xué)反應(yīng)速率、物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率及可逆反應(yīng)的正反應(yīng)與逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的關(guān)系及計(jì)算的知識(shí)。