Question

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

溫度/℃	700	800	830	1000	1200
平衡常數	1.7	1.1	1.0	0.6	0.4

請回答下列問題：

(1)該反應平衡常數表達式為K=_______；△H=_______0（選填“>”、“<”或“=”）。

(2)830℃時，向一個5L的密閉容器中充入0.40mol的A和0.60mol的B，反應在6min時達到平衡狀態。

①該段時間內A的平均反應速率v(A)=__________，達到平衡時B的轉化率為_________。

②如果這段時間內體系向外釋放48kJ的熱量，寫出該反應的熱化學方程式：_________。

③此時向該密閉容器中充入1mol氬氣，平衡時A的轉化率_______（選填“增大”、“減小”、“不變”）。

(3)判斷該反應達到平衡的依據為_________（填正確選項的字母）。

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

e．單位時間內生成amolA的同時，消耗amolB

(4)1200℃時反應C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常數的值為_________。

Answer 1

【答案】 K= < 8×10-3mol/（Lmin） 40% A(g) + B(g) C(g) + D(g) ΔH =－200kJ/mol 不變 ce 2.5

【解析】試題分析：本題考查化學平衡常數表達式的書寫，影響化學平衡常數和化學平衡的因素，化學平衡的計算，化學平衡狀態的判斷，熱化學方程式的書寫。

（1）根據化學方程式可直接寫出K=。根據表中數據分析，升高溫度化學平衡常數減小，即升高溫度平衡逆向移動，正反應為放熱反應，ΔH0。

（2）①設從起始到平衡過程中轉化A的物質的量為x，用三段式

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

n（起始）（mol） 0.4 0.6 0 0

n（轉化）（mol） x x x x

n（平衡）（mol） 0.4-x 0.6-x x x

查表830℃時平衡常數為1.0，則[]/[]=1.0，解得x=0.24mol，υ（A）=0.24mol5L6min=8×10-3mol/（Lmin）；達平衡時B的轉化率為0.24mol0.6mol100%=40%。

②如果這段時間內體系向外釋放48kJ的熱量，反應消耗0.24molA向外釋放48kJ的熱量，則消耗1molA向外釋放=200kJ，該反應的熱化學方程式為A(g) + B(g) C(g) + D(g) ΔH =－200kJ/mol。

③此時向該密閉容器中充入1mol氬氣，由于各物質的濃度都不變，平衡不發生移動，平衡時A的轉化率不變。

（3）a項，該反應是氣體分子數不變的反應，建立平衡過程中氣體物質的量始終不變，恒容時壓強始終不變，壓強不隨時間改變不能作為平衡的標志；b項，所有物質都是氣體，氣體的總質量始終不變，容器的體積不變，氣體的密度始終不變，氣體的密度不隨時間改變不能作為平衡的標志；c項，c(A)不隨時間改變表明反應達到平衡狀態；d項，C和D都是生成物且化學計量數之比為1:1，單位時間里生成C和D的物質的量始終相等，單位時間里生成C和D的物質的量相等不能作為平衡的標志；e項，單位時間內生成amolA的同時，消耗amolB，即正、逆反應速率相等，達到平衡狀態；答案選ce。

（4）查表知1200℃時反應A(g)+B(g) C(g)+D(g)的K=0.4，則反應C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常數K===2.5。