Question

【題目】已知A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)反應的平衡常數和溫度的關系如下：

溫度/℃	700	800	830	1 000	1 200
平衡常數	1.7	1.1	1.0	0.6	0.4

回答下列問題：

（1）該反應的平衡常數表達式K＝____，ΔH＝___(填“<”、“>”或“＝”)0。

（2）830℃時，向一個5 L的密閉容器中充入0.20molA和0.80molB，如反應初始6s內A的平均反應速率v(A)＝0.003 mol·L－1·s－1。則6 s時c(A)＝____mol·L－1，C的物質的量為___mol；若反應經一段時間后，達到平衡時A的轉化率為____，如果這時向該密閉容器中再充入1 mol氬氣，平衡時A的轉化率為_____。

（3）判斷該反應是否達到平衡的依據為_____。

a．壓強不隨時間改變

b．氣體的密度不隨時間改變

c．c(A)不隨時間改變

d．單位時間里生成C和D的物質的量相等

Answer 1

【答案】 < 0.022 0.09 80% 80% c

【解析】

(1)化學平衡常數，是指在一定溫度下，可逆反應達到平衡時各生成物濃度的化學計量數次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數次冪的乘積所得的比值，據此書寫平衡常數表達式；

(2)根據△c=v△t計算△c(A)，A的起始濃度-△c(A)=6s時c(A)，結合方程式計算生成的C；設平衡時A的濃度變化量為x，利用三段式表示平衡時各組分的平衡濃度，代入平衡常數列方程計算x的值，并計算A的轉化率；體積不變，充入1mol氬氣，反應混合物各組分的濃度不變，據此判斷A的轉化率；

(3)根據化學平衡狀態的特征分析判斷。

(1)可逆反應A(g)+B(g)C(g)+D(g)的平衡常數表達式K=，由表中數據可知，溫度升高平衡常數降低，平衡向逆反應移動，故正反應為放熱反應，即△H＜0，故答案為：；＜；

(2)反應初始6s內A的平均反應速率v(A)=0.003molL-1s-1，則6s內△c(A)=0.003molL-1s-1×6s=0.018mol/L，A減少的物質的量為0.018 mol·L－1×5L＝0.09mol，根據化學方程式中的化學計量關系知，生成的C的物質的量為0.09mol；A的起始濃度為=0.04mol/L，故6s時c(A)=0.04mol/L-0.018mol/L=0.022mol/L；

設平衡時A的濃度變化量為x，則：

A(g) + B(g) C(g) + D(g)

開始(mol/L)： 0.04 0.16 0 0

變化(mol/L)： x x x x

平衡(mol/L)：0.04-x 0.16-x x x

故=1，解得x=0.032 mol/L，所以平衡時A的轉化率為×100%=80%；體積不變，充入1mol氬氣，反應混合物各組分的濃度不變，平衡不移動，A的轉化率不變，仍為80%，故答案為：0.022；0.09；80%；80%；

(3)a．該反應前后氣體的物質的量不變，壓強始終不變，故壓強不隨時間改變不能說明到達平衡，故a不選；b．該反應前后氣體的體積不變，混合氣體的質量不變，氣體的密度始終不變，故b不選；c．可逆反應到達平衡時，各物質的濃度不變，故c(A)不隨時間改變，說明到達平衡，故c選；d．C和D都是生成物，生成的量和計量數成正比，單位時間里生成C和D的物質的量始終相等，不能說明到達平衡，故d不選；故答案為：c。