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【題目】已知2A(g)+B(g)2C(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0),在一個有催化劑的固定容積的容器中加入2 mol A和1 mol B,在500 ℃時充分反應達平衡后,C的濃度為ω mol·L-1,放出的熱量為b kJ。

(1)已知:A(g)+X(g)2B(g) ΔH=-133.2 kJ·mol-1

5A(g)+X(g)4C(g) ΔH=-650.4 kJ·mol-1。則a________。

(2)不同溫度下該反應的平衡常數如表所示。由此可推知,表中T1________T2(填“>”“=”或“<”)。

T/K

T1

T2

T3

K

1.00×107

2.45×105

1.88×103

若在原來的容器中,只加入2 mol C,500 ℃時充分反應達平衡后,吸收熱量為c kJ,C的濃度________________ω mol·L-1(填“>”“=”或“<”),a、b、c之間的關系為________________。

(3)在相同條件下要想得到2a kJ熱量,加入各物質的物質的量可能是________(填序號)。

A.4 mol A和2 mol B

B.4 mol A、2 mol B和2 mol C

C.4 mol A和4 mol B

D.6 mol A和4 mol B

(4)若將上述容器改為恒壓容器(反應前體積相同),起始時加入2 mol A和1 mol B,500 ℃時充分反應達平衡后,放出的熱量為d kJ,則d________b(填“>”“=”或“<”),理由是____________________________________。

(5)在一定溫度下,向一個容積可變的容器中,通入3 mol A和2 mol B及固體催化劑,充分反應,平衡時容器內氣體物質的量為起始時的90%。保持同一反應溫度,在相同容器中,將起始物質的量改為4 mol A、3 mol B和2 mol C,則平衡時A的百分含量________(填“不變”“變大”“變小”或“無法確定”)。

【答案】258.6<=abcD>由于反應過程中壓強恒壓容器大于恒容容器,所以轉化率更大,放熱更多不變

【解析】

(1)根據蓋斯定律可知-a=(-650.4)÷2-(-133.2)÷2=-258.6,故a=258.6;(2)根據該反應為放熱反應,溫度升高,平衡逆向移動,平衡常數K減小,結合表中數據得出T1<T2;由于平衡狀態(tài)與轉化過程無關,加入2 mol A、1 mol B與加入2 mol C的平衡狀態(tài)相同,所以平衡時C的濃度相同,結合能量守恒定律,前者放出的熱量和后者吸收的熱量之和等于a,故答案為:<、=、abc ;(3)因為可逆反應轉化率一定達不到100%,A、B、C三個選項若要得到2a kJ的熱量,轉化率需達到100%,不可能,故答案為:D ;(4)因為正反應會導致氣體物質的量減少,所以恒壓下體積會縮小,相對于恒容壓強更大,所以轉化率更大,放熱更多故答案為:>、由于反應過程中壓強恒壓容器大于恒容容器,所以轉化率更大,放熱更多;(5)因為是恒壓容器,這兩種情況下建立的平衡狀態(tài)屬于等效平衡,所以A的含量相同,故答案為:不變。

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