Question

如圖所示的裝置中發(fā)生反應(yīng)2A₂（g）+B₂（g）?2C（g）△H=-a kJ/mol（a＞0），已知P是可自由滑動(dòng)的活塞．在相同溫度時(shí)關(guān)閉K，向A、B容器中分別充入2mol A₂和1mol B₂，兩容器分別在500℃時(shí)達(dá)平衡，A中C的濃度為w₁ mol/L，放出熱量b kJ，B中C的濃度為w₂ mol/L，放出熱量c kJ．請回答下列問題：

（1）此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為

 

．
（2）a、b、c由大到小的關(guān)系為

 

．
（3）若讓A、B體積相等且固定P，在B中改充入4mol A₂和2mol B₂，在500℃時(shí)達(dá)平衡后C的濃度為w₃ mol/L，則w₁、w₃的關(guān)系為

 

．
（4）能說明A中已達(dá)到平衡狀態(tài)的是

 

（填序號，有一個(gè)或多個(gè)選項(xiàng)符合題意）．
a．v（C）=2v（B₂）
b．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變
c．容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時(shí)間而變化
d．容器內(nèi)的氣體密度保持不變
（5）使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是

 

．
a．及時(shí)分離出C氣體
b．適當(dāng)升高溫度
c．增大B₂的濃度
d．選擇高效的催化劑．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）化學(xué)平衡常數(shù)K=

生成物平衡濃度系數(shù)次冪之積

反應(yīng)物平衡濃度系數(shù)次冪之積

；
（2）根據(jù)影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素：壓強(qiáng)來回答：增大壓強(qiáng)，該反應(yīng)的化學(xué)平衡正向移動(dòng)；
（3）B中改充入4mol A₂和2mol B₂，在A的基礎(chǔ)上加入氣體的物質(zhì)的量是原來的2倍，但是P增大會引起平衡的移動(dòng)；
（4）當(dāng)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)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；
（5）根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡移動(dòng)的因素來回答．

解答： 解：（1）化學(xué)平衡常數(shù)K=

生成物平衡濃度系數(shù)次冪之積

反應(yīng)物平衡濃度系數(shù)次冪之積

=

c2(C)

c(A2)2?c(B2)

，故答案為：

c2(C)

c(A2)2?c(B2)

；
（2）A失衡容容器，B是恒壓容器，反應(yīng)2A₂（g）+B₂（g）?2C（g）發(fā)生以后，氣體的物質(zhì)的量之和減小，所以B相當(dāng)于在A的基礎(chǔ)上加壓，所以平衡B對于A而言是加壓了，向右移動(dòng)，C的濃度增大，放出的熱量增加，所以c＞b，故答案為：a＞c＞b；
（3）B中改充入4mol A₂和2mol B₂，是A加入氣體的物質(zhì)的量是原來的2倍，但是壓強(qiáng)增大會引起平衡的右移，所以w₃＞2w₁，故答案為：w₃＞2w₁；
（4）a、v（C）=2v（B₂）不能證明正逆反應(yīng)速率相等，故a錯(cuò)誤；
b、該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體系數(shù)和變化的反應(yīng)，所以容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變，證明反應(yīng)達(dá)到了平衡，故b正確；
c、容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量M=

m

n

，m不隨時(shí)間而變化，該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體系數(shù)和變化的反應(yīng)，即n變化，故M不變證明達(dá)到了平衡，故c正確；
d、容器內(nèi)的氣體密度ρ=

m

V

，m不隨時(shí)間而變化，V始終保持不變，即密度始終不變，故d錯(cuò)誤．
故選bc；
（5）a、及時(shí)分離出C氣體，化學(xué)反應(yīng)速率減小，故a錯(cuò)誤；
b、適當(dāng)升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大，但平衡逆向移動(dòng)，故b錯(cuò)誤；
c、增大B₂的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率增大，平衡正向移動(dòng)，故c正確；
d、選擇高效的催化劑，化學(xué)反應(yīng)速率增大，平衡不移動(dòng)，故d錯(cuò)誤．
故選c．

點(diǎn)評：本題綜合考查影響化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡移動(dòng)的因素、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷以及化學(xué)平衡常數(shù)等知識，綜合性強(qiáng)，難度大．