Question

【題目】已知在一個(gè)5L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，該反應(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=__________,

②該反應(yīng)的_________0 (填“>”“<”或“=”)。

③ 判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡的依據(jù)為（_______）

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

E. 氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間改變

④1200℃時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)的值為______________。

⑤830℃時(shí),充入2.0mol的A和8.0mol的B,如反應(yīng)初始6s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率v(A)=0.03mol/(L· s)則6s時(shí)c(A)=___________,C的物質(zhì)的量為__________mol;若反應(yīng)經(jīng)一段時(shí)間后,達(dá)到平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為____________,如果這時(shí)向該密閉容器中再充入1mol氬氣（氬氣不參與該反應(yīng)）,平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率將____________（填“增大”“減小” 或“不變”）， 如果這時(shí)向該密閉容器中再充入1.0mol的A和4.0mol的B, 平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率將____________（填“增大”“減小” 或“不變”）。

Answer 1

【答案】 ＜ C 2.5 0.22 0.9 80% 不變 不變

【解析】

①根據(jù)該反應(yīng)的方程式，寫出平衡常數(shù)表達(dá)式K；

②根據(jù)圖表信息可知，溫度升高，平衡左移，平衡常數(shù)減小，正反應(yīng)放熱；

③根據(jù)正逆反應(yīng)速率相等，各組分的濃度保持不變以及由此衍生的其它物理量進(jìn)行分析；

④根據(jù)圖表信息，結(jié)合反應(yīng)方程式進(jìn)行計(jì)算；

⑤根據(jù)速率計(jì)算公式、轉(zhuǎn)化率計(jì)算公式進(jìn)行分析；體積不變，充入和反應(yīng)無關(guān)的氣體，平衡不移動(dòng)；同比例減小反應(yīng)物，等效于減壓過程，據(jù)以上分析進(jìn)行解答。

①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式；

②隨著溫度的升高，該反應(yīng)的平衡常數(shù)逐漸減小，說明反應(yīng)放熱，該反應(yīng)的＜0；

③A. 該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，故反應(yīng)中壓強(qiáng)為定值，壓強(qiáng)不變無法判斷反應(yīng)達(dá)到平衡，A錯(cuò)誤；

B. 該反應(yīng)前后氣體的總質(zhì)量不變，氣體體積也不變，故氣體的密度為定值，密度不變無法判斷反應(yīng)達(dá)到平衡，B錯(cuò)誤；

C. c(A)不隨時(shí)間改變可以判斷反應(yīng)達(dá)到平衡，C正確；

D. 單位時(shí)間里生成C和D的物質(zhì)的量一定相等，故無法用來判斷反應(yīng)是否平衡，D錯(cuò)誤；

E. 反應(yīng)前后氣體的總質(zhì)量和總物質(zhì)的量均不會(huì)發(fā)生改變，故氣體的平均摩爾質(zhì)量也不變，無法用來判斷反應(yīng)是否平衡，E錯(cuò)誤；

故答案選C；

④1200℃時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)的值為；

⑤6s時(shí)△c(A)=v(A)×t=0.03×6=0.18mol/L，則剩余的A的濃度為c(A)=2mol÷5L-0.18=0.22mol/L，生成的C的濃度為0.18mol/L，則C的物質(zhì)的量為0.18×5=0.9mol；

假設(shè)達(dá)到平衡時(shí)A轉(zhuǎn)化了amol，則BCD三種物質(zhì)均轉(zhuǎn)化了amol，則A剩余(2-a)mol，B剩余(8-a)mol，CD均剩余amol，則反應(yīng)的平衡常數(shù)為，計(jì)算得a=，則A的轉(zhuǎn)化率為÷2mol×100%=80%；由于是恒容反應(yīng)，充入氬氣，對(duì)平衡無影響，A的轉(zhuǎn)化率不變，如果這時(shí)向該密閉容器中再充入1.0mol的A和4.0mol的B,與原平衡等效，A的轉(zhuǎn)化率不變。