Question

【題目】在T ℃條件下，向1 L固定體積的密閉容器M中加入2 mol X和1 mol Y，發生如下反應：2X(g)＋Y(g)a Z(g)＋W(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q＞0，a為正整數)。當反應達到平衡后，反應放出的熱量為Q1 kJ，物質X的轉化率為α；若平衡后再升高溫度，混合氣體的平均相對分子質量減小，則

(1)化學計量數a的值為________。

(2)下列說法中能說明該反應達到了化學平衡狀態的是________。

A．容器內壓強一定　　　　 B．容器內氣體的密度一定

C．容器內Z分子數一定 D．容器內氣體的質量一定

(3)溫度維持T ℃不變，若起始時向容器M中加入的物質的量如下列各項，則反應達到平衡后放出的熱量仍為Q1 kJ的是________(稀有氣體不參與反應)。

A．2 mol X、1 mol Y、1 mol Ar

B．a mol Z、1 mol W

C．1 mol X、0.5 mol Y、0.5a mol Z、0.5 mol W

D．2 mol X、1 mol Y、1 mol Z

(4)溫度維持T ℃不變，若起始時向容器M中加入4 mol X和6 mol Y，若達到平衡時容器內的壓強減小了10%，則反應中放出的熱量為________kJ。

(5)溫度維持T ℃不變，若在一個和原容器體積相等的恒壓容器N 中，加入2 mol X和1 mol Y發生如上反應并達平衡，則________(選填M或N)容器中的反應先達到平衡狀態，容器中X的質量分數M________N(選填＞、＜、＝符號)。

(6)已知：該反應的平衡常數隨溫度的變化如下表：

溫度/℃	200	250	300	350
平衡常數K	9.94	5.2	1	0.5

若在某溫度下，2 mol X和1 mol Y在容器M中反應達平衡， X的平衡轉化率為50%，則該溫度為________℃。

Answer 1

【答案】1ACAQN＞350

【解析】

（1）反應放熱，若平衡后再升高溫度，則平衡向左移動，混合氣體的平均相對分子質量減小，說明反應物氣體的化學計量數之和大于生成物氣體的化學計量數之和，即2+1＞a+1，則a=1，故答案為：1；

（2）A.由于反應前后氣體的化學計量數之和不相等，則平衡時壓強不再發生變化，故A正確；B.由于是在固定體積的容器中反應，則無論是否達到平衡狀態，密度都不變，故B錯誤；C.反應達到平衡狀態時，物質的濃度、含量、質量等不再發生變化，則平衡時容器內Z分子數一定，故C正確；D.反應物和生成物都是氣體，無論是否達到平衡狀態，容器內氣體的質量都一定，故D錯誤；故答案為：AC；

（3）因容器體積不變，充入稀有氣體對平衡無影響，放出的熱量不變，故A正確；反應從逆反應開始，反應吸收熱量，故B錯誤；C中起始加入量與題干等效，但存在生成物，達平衡時放出的熱量均小于Q1kJ，故C錯誤；D中相當于原平衡時充入了Z，平衡逆向移動，達平衡時放出的熱量均小于Q1kJ，故D錯誤；故答案為：A；

（4）設轉化的X的物質的量為2amol，則有：

2X(g)+Y(g)Z(g)+W(g) △H=-QkJmol-1(Q＞0)

起始(mol) 4 6 0 0

轉化(mol) 2a a a a

平衡(mol) 4-2a 6-a a a

由前后的壓強之比等于物質的量之比可得：=90%，則a=1，故轉化的X為2mol，由熱化學方程式可得此時放出的熱量為QkJ，故答案為：Q；

（5）該條件下，恒壓與恒容相比，相當于增大壓強，壓強越大，反應速率越大，反應到達平衡的時間越短，增大壓強平衡向正反應方向移動，則X的質量分數減小，故答案為：N；＞；
（6）2molX和1molY在容器M中反應并達到平衡，x的平衡轉化率為50%，
2X（g）+Y（g）Z（g）+W（g）
起始（mol）：2 1 0 0
轉化（mol）：1 0.5 0.5 0.5
平衡（mol）：1 0.5 0.5 0.5
平衡常數k===0.5， 所以其溫度是350℃，故答案為：350℃。