Question

300℃時，將2mol A和2mol B兩種氣體混合于2L密閉容器中，發生如下反應：3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)    △H，2min末達到平衡，生成0.8mol D。
(1)在2min末時，A的平衡濃度為_____________，B的轉化率___________，0-2min內D的平均反應速率為_____________。
(2)該反應的平衡常數表達式為：K=_____________。該溫度下的化學平衡常數數值為=____________。
已知350℃時=l，則△H________0（填“>”或“<”）。
(3)在300℃時，將該反應容器壓縮體積為lL。則A的轉化率___________（填“增大”、“減小”或“不變”），原因是__________________。該條件下的平衡常數為。 則K3________，（填“<”或“>”或“=”）。原因是_______________________。
(4)能判斷該反應是否達到化學平衡狀態的依據是__________________（多選扣分）。
A．容器中壓強不變         B．混合氣體中c(A)不變
C．(A)=(C)          D．混合氣體密度不變

Answer 1

（1）0.4mol∕L  20℅   0.2 mol∕(L·min)    (2)K={C²(C)C²(D) }∕{C³(A)C (B)}  0.5  >
(3)不變。增大壓強。平衡不移動= K值只與溫度有關 。 （4）B

試題分析：(1)根據反應方程式：3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)可看出：反應時A 、B、C、D的物質的量的關系是3：1：2：2，因為生成0.8mol的D，所以消耗A1.2mol，消耗B0.4mol，生成C0.8mol。故A的平衡濃度為：（2-1.2）mol÷2L="0.4mol∕L" . B的轉化率為：0.4mol÷2mol× 100%="20%," 0-2min內D的平均反應速率為V="ΔC∕" Δt="(0.8mol÷2L)" ∕2min=" 0.2" mol∕(L·min).(2)化學平衡常數是可逆反應達到化學平衡時各生成物濃度冪指數的積與各反應物濃度冪指數的積之K={C²(C)C²(D) }∕{C³(A)C (B)}。達到化學平衡時各物質的濃度分別是C(A)=" 0.4mol∕L" ;C(B)="(2-0.4)mol÷2L=0.8mol∕L" ;C(C)=" 0.8mol" ÷2L="0.4" mol∕L ;C(D)=" 0.8mol" ÷2L="0.4" mol∕L。所以化學平衡常數為：K₁={（0.4）²×（0.4）²}∕{（0.4）³×0.8}=0.5.又因為在350℃時K₂=l，可見升高溫度，K增大，說明升高溫度化學平衡向正反應方向移動。根據化學平衡移動原理：升高溫度，化學平衡向吸熱反應方向移動。即正反應是吸熱反應。故△H>0.（3）將反應容器體積壓縮，也就是增大壓強。根據化學平衡移動原理：增大壓強，化學平衡向氣體體積減小的方向移動。而該反應是個反應前后氣體體積相等的反應，所以增大壓強。化學平衡不移動。這時A、B的轉化刻率都不會發生變化。化學平衡常數只與溫度有關。而與物質投料的多少及次數無關。所以K₁=K₃. (4)當反應達到化學平衡時各物質的濃度不變，用同一物質表示的正反應速率和逆反應速率相等，個物質的含量不變。由于容器的體積不變，該反應是個反應前后氣體體積相等的反應，所以任何時刻壓強不變，氣體的密度也不變，故它們不能作為判斷平衡的標志。正確選項為：B。