Question

【題目】在三個容積均為1.0L的在恒容密閉容器中充入物質，發生反應：A(g)+B(g) 2D(g) 所得實驗數據如下表：

容器	溫度/K	物質的起始濃度/mol.L-1			平衡時物質的量濃度/mol.L-1
		c(A)	c(B)	c(D)	c(D)
Ⅰ	400	0.20	0.20	0	0.080
Ⅱ	600	0.40	0.10	0	a
Ⅲ	600	0	0	0.40	0.20

請回答下列問題：

（1）該反應的正反應是吸熱反應。判斷的理由是_____________________________________________。

（2）在容器Ⅱ中，平衡時D物質的量濃度a=______________mol/L

（3）在保持容器Ⅲ的實驗條件下，若起始時，A為0.40mol/L、B為0.20mol/L、D為0.40mol/L ，則達平衡時A的物質的量濃度為多少？（請寫出解題過程） _______________

Answer 1

【答案】 若溫度相同時，容器Ⅰ、Ⅲ中充入的物質是等效的，達平衡時D物質的濃度相同，但是實際上容器Ⅲ溫度高且達平衡時D物質的濃度大于容器Ⅰ，說明溫度升高，平衡向正反應方向移動，故正反應為吸熱反應。或由表中數據可得400K時該反應的平衡常數K=1/4，600K時平衡常數K=4，可知溫度越高平衡向正反應方向移動，故正反應為吸熱反應 0.16 0.36mol/L。

【解析】（1）根據表中數據可知若溫度相同時，容器Ⅰ、Ⅲ中充入的物質是等效的，達平衡時D物質的濃度相同，但是實際上容器Ⅲ溫度高且達平衡時D物質的濃度大于容器Ⅰ，說明溫度升高，平衡向正反應方向移動，故正反應為吸熱反應。（2）由表中數據可得容器Ⅲ中600K平衡時D的濃度是0.20mol/L，消耗D是0.20mol/L，所以生成A和B均是0.10mol/L，則該溫度下的平衡常數為；在容器Ⅱ中，平衡時D物質的量濃度amol/L，則消耗A和B均是0.5amol/L，則平衡時A和B的濃度分別是0.40mol/L－0.5amol/L、0.10mol/L－0.5amol/L，根據溫度不變平衡常數不變可知，解得a＝0.16；（3）起始時，A為0.40mol/L、B為0.20mol/L、D為0.40mol/L，此時濃度熵＝＜K=4，所以反應向生成D的方向進行，設達平衡時發生轉化的A物質的量濃度為xmol/L，則根據方程式可知

A(g)＋B(g)2D(g)

起始濃度（mol/L）0.4 0.2 0.4

轉化濃度（mol/L）x x 2x

平衡濃度（mol/L）0.4-x 0.2-x 0.4+2x

根據平衡常數可知

解得x＝0.04

所以達平衡時A的濃度為0.4mol/L－x＝0.36mol/L。