Question

2．已知反應A（g）+B（g）?2C（g），B為有色氣體，反應平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系如下：

溫度T （℃）	600	800	900	1000	1200
平衡常數(shù) K	7.2	4.8	4.0	2.4	0.16

回答下列問題：
（1）該反應的平衡常數(shù)表達式K=$\frac{[C]^{2}}{[A]•[B]}$，△H＜0（填“＜”、“＞”、“=”）．
（2）900℃時，向一個2L的密閉容器中充入2mol的A和8mol的B，如反應初始5s內(nèi)A的平均反應速率ν（A）=0.1mol•L^-1•s^-1，則5s時c（C）=1mol•L^-1 mol•L^-1；若反應經(jīng)一段時間后反應達到平衡，平衡時B的轉(zhuǎn)化率為20%．
（3）一定溫度下，若該反應在體積不變的密閉容器中發(fā)生，判斷該反應是否達到平衡的依據(jù)為bc．
a．氣體壓強不隨時間改變       b．單位時間里生成C和消耗C的量相等
c．氣體顏色不隨時間改變       d．氣體平均摩爾質(zhì)量不隨時間改變
（4）在600℃下將1mol A和1molB加入如圖1所示甲容器中，將4molC加入乙容器中，此時控制活塞P，使乙的容積為甲的2倍，在恒溫下使兩容器內(nèi)反應均達到平衡狀態(tài)（如圖所示，隔板K不能移動）．保持溫度和乙中壓強不變，t₂時刻向乙中再加入2mol He，達到新平衡后，則c（B）_甲＞ c（B）_乙（填“＞”、“＜”或“=”）．圖象2中能表示乙中反應速率變化情況的是A．

Answer 1

分析 （1）化學平衡常數(shù)K=$\frac{生成物濃度系數(shù)的冪次方}{反應物濃度系數(shù)的冪次方}$，升溫化學平衡常數(shù)減小，說明升溫平衡逆向移動；
（2）A的減少速率與C的生成速率之比等于1：2；據(jù)900℃時反應的化學平衡常數(shù)等于4，利用三段式法計算轉(zhuǎn)化率；
（3）當化學反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，由此衍生的一些物理性不變，以此解答該題；
（4）該反應是反應前后氣體物質(zhì)的量不變的反應，開始加入1molA和1molB與加入4molC平衡等效；壓強不變充入He氣，平衡不移動，各組分濃度減小．

解答 解：（1）化學平衡常數(shù)K=$\frac{生成物濃度系數(shù)的冪次方}{反應物濃度系數(shù)的冪次方}$=$\frac{[C]^{2}}{[A]•[B]}$；升溫化學平衡常數(shù)減小，說明升溫平衡逆向移動，正反應放熱，即△H＜0，故答案為：$\frac{[C]^{2}}{[A]•[B]}$；＜；
（2）A的減少速率與C的生成速率之比等于1：2，5s時c（C）=0.1mol•L^-1•s^-1×2×5s=1 mol•L^-1，
假設(shè)參加反應的A的濃度為x，則
                A（g）+B（g）?2C（g）
起始濃度（mol/L）1      4      0
轉(zhuǎn)化濃度（mol/L）x      x      2x
平衡濃度（mol/L）1-x   4-x     2x
$\frac{（2x）^{2}}{（1-x）×（4-x）}$=4，解得x=0.8，所以$\frac{0.8}{4}×100%$=20%，故答案為：1mol/L；20%；
（3）a、反應前后氣體物質(zhì)的量不變，所以壓強始終不變，故a錯誤；
b、生成C和消耗C的量相同，說明正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態(tài)，故b正確；
c、混合氣體的顏色不變，說明B的濃度不變，各組分濃度都不變，反應達到平衡狀態(tài)，故c正確；
d、混合氣體的質(zhì)量和物質(zhì)的量始終不變，所以混合氣體的平均相對分子質(zhì)量始終不變，故d錯誤；
故答案為：bc；
（4）該反應是反應前后氣體物質(zhì)的量不變的反應，開始加入1molA和1molB與加入4molC平衡等效，壓強不變充入He氣，平衡不移動，各組分濃度減小，反應速率減慢，故答案為：＞；A．

點評 本題考查了化學平衡常數(shù)、影響化學平衡移動的因素、化學反應速率的求算、化學平衡常數(shù)的相關(guān)計算、化學平衡狀態(tài)的判斷、等效平衡，注重對基礎(chǔ)知識的考查，題目難度不大．