Question

已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反應的平衡常數(shù)和溫度的關系如下：

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

回答下列問題：

（1）該反應的平衡常數(shù)表達式K= ，△H 0（填“＞”“＜”或“=”）；

（2）830℃時，向一個5L密閉容器中充入0．20 mol A和0．80 mol B，如反應初始6s內(nèi)A的平均反應速率v(A)=0．003mol·L-1·s-1，則6s時c(A)= mol·L-1，C的物質(zhì)的量為 mol；若反應經(jīng)一段時間后，達到平衡時A的轉化率為

，如果這時向該密閉容器中再充入1 mol氬氣，平衡時A的轉化率為 ；

（3）判斷該反應是否達到平衡的依據(jù)為 (填正確選項前的字母)；

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(zhì)的量相等

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

 

Answer 1

（1） ＜

（2）0.022; 0.09; 80%;80%（3）c（4）2.5

【解析】

試題分析：（1）可逆反應A（g）+B（g）?C（g）+D（g）的平衡常數(shù)表達式k=由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡常數(shù)越小，說明升高溫度平衡向逆反應移動，故正反應是放熱反應，即△H＜0，

（2）反應初始6s內(nèi)A的平均反應速率v（A）=0.003mol?L-1?s-1，則6s內(nèi)△c（A）=0.003mol?L-1?s-1×6s=0.018mol/L，A的起始濃度為0.2mol/5L=0.04mol/L，故6s時時c（A）=0.04mol/L-0.018mol/L=0.022mol/L，

故6s內(nèi)△n（A）=0.018mol/L×5L=0.09mol，由方程式可知n（C）=△n（A）=0.09mol，

設平衡時A的濃度變化量為x，則：

                A（g）+B（g）?C（g）+D（g）

開始（mol/L）：0.04  0.16   0    0

變化（mol/L）：x    x     x    x

平衡（mol/L）：0.04-x  0.16-x x   x

故x2/(0.04-x)( 0.16-x)=1，解得x=0.032

所以平衡時A的轉化率為0.032/0.04×100%=80%

體積不變，充入1mol氬氣，反應混合物各組分的濃度不變，變化不移動，A的轉化率不變?yōu)?/span>80%，

（3）a．該反應前后氣體的物質(zhì)的量不變，壓強始終不變，故壓強不隨時間改變，不能說明到達平衡，故a錯誤， b．混合氣體的總質(zhì)量不變，容器的容積不變，故混合氣體的密度始終不變，故氣體的密度不隨時間改變，不能說明到達平衡，故b錯誤，c．可逆反應到達平衡時，各組分的濃度不發(fā)生變化，故c（A）不隨時間改變，說明到達平衡，故c正確，d．單位時間里生成C和D的物質(zhì)的量相等，都表示正反應速率，反應始終按1：1生成C、D的物質(zhì)的量，不能說明到達平衡，故d錯誤，故答案為：c；

（4）同一反應在相同溫度下，正、逆反應方向的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，故1200℃時反應C（g）+D（g）?A（g）+B（g）的平衡常數(shù)的值為1/0.4=2.5，

考點：化學平衡計算、平衡常數(shù)計算、化學反應速率、平衡狀態(tài)判斷