Question

19．已知2A（g）+B（g）?2C（g），向容積為1L的密閉容器中加入0.50mol A和0.25mol B，在500℃時充分反應，達平衡后測得c（C）=0.4mol•L^-1，放出熱量Q₁ kJ．
（1）能說明上述反應已經達到化學平衡狀態(tài)的是bc（填字母編號）
a．v（C）=2v（B）                
b．單位時間內生成2mol A的同時消耗1molB
c．容器內壓強保持不變            
d．容器內氣體的密度保持不變
（2）若在相同的容器中只加入0.50mol C，500℃時充分反應達平衡后，吸收熱量Q₂ kJ，則Q₁與Q₂之間的關系式可表示為Q₁=4Q₂（用含Q₁、Q₂的代數式表示）．
（3）已知K（300℃）＞K（350℃），該反應是放（填“放”或“吸”）熱反應；
（4）500℃時，上述反應的化學平衡常數K=320L•mol^-1．
若反應溫度升高，A的轉化率減�。ㄌ睢霸龃蟆�、“減小”或“不變”）．
（5）某溫度下，A的平衡轉化率（α）與體系總壓強（P）的關系如圖所示，平衡狀態(tài)由a變到b時，化學平衡常數K（a）=K（b）（填“＞”、“＜”或“=”． ）

Answer 1

分析 （1）化學反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質的濃度不變，由此衍生的一些物理量也不變，也可判斷平衡狀態(tài)；
（2）根據物質在正逆兩個方向轉化的量來計算熱量進行比較；
（3）根據溫度對K的影響，判斷是放熱還是吸熱；
（4）先計算出平衡時各物質的濃度，再求K，根據溫度對K的影響，判斷A的轉化率變化；
（5）平衡常數只與溫度有關．

解答 解：（1）a．v（C）=2v（B）不能判斷正反應速率和逆反應速率的關系，所以不能說明已經達到平衡狀態(tài)，故a錯誤；
b．單位時間內生成2mol A為逆速率，消耗1molB為正速率，而且正逆速率之比等于化學計量數之比，所以是平衡狀態(tài)，故b正確；
c．反應后氣體的物質的量減小，所以容器內的壓強減小，所以容器內壓強保持不變，即是平衡狀態(tài)，故c正確；
d．反應后氣體的體積不變，氣體的質量也不變，所以容器內氣體的密度始終保持不變，不能判斷平衡狀態(tài)，故d錯誤；
故答案為：bc；
（2）2A（g）+B（g）?2C（g）
起始的量：0.50mol 0.25mol       0
轉化的量：x            0.5x           x
平衡的量：0.50-x 0.25-0.5x        x
已知達平衡后測得c（C）=0.40mol．L^-1，所以0.40mol．L^-1×1L=x，即x=0.4mol；
若在相同的容器中只加入0.50mol C，把C全部轉化為AB時，則生成0.50mol A和0.25mol B，與第一次相等，所以兩次的平衡為等效平衡，所以平衡時各物質的量相同；
                  2C（g）?2A（g）+B（g）
起始的量：0.50mol      0            0
轉化的量：y             y        0.5y
平衡的量：0.50-y       y        0.5y
所以0.4=0.50-y，即y=0.1mol，則$\frac{0.4mol}{{Q}_{1}}$=$\frac{0.1mol}{{Q}_{2}}$，所以Q₁=4Q₂，
故答案為：Q₁=4Q₂；
（3）K（300℃）＞K（350℃），說明升溫平衡向逆反應方向移動，所以該反應是放熱反應，
故答案為：放；
（4）平衡時c（A）=$\frac{0.50-0.4}{1}$mol/l=0.1mol/L，c（B）=$\frac{0.25-0.5×0.4}{1}$mol/L=0.05mol/L，c（C）=0.40mol/L，所以K=$\frac{{C}^{2}（C）}{{C}^{2}（A）×{C}^{\;}（B）}$=320L•mol^-1，反應溫度升高，平衡逆移，所以A的轉化率減小，
故答案為：320L•mol^-1；減��；
（5）平衡常數只與溫度有關，所以平衡狀態(tài)由a變到b時壓強增大，但溫度不變，所以K不變，即K（a）=K（b），
故答案為：=．

點評 本題考查了平衡狀態(tài)的判斷，反應放出熱量的比較，平衡常數的計算等，題目綜合性較強，題目難度中等．