Question

【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(yīng)達(dá)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(yīng)的平衡常數(shù)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(yīng)達(dá)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(guān)系為________。

(3)在相同條件下要想得到2a kJ熱量，加入各物質(zhì)的物質(zhì)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(yīng)前體積相同)，起始時加入2 mol A和1 mol B，500 ℃時充分反應(yīng)達(dá)平衡后，放出的熱量為d kJ，則d________b(填“>”“＝”或“<”)。

(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(yīng)，平衡時容器內(nèi)氣體物質(zhì)的量為起始時的90%。保持同一反應(yīng)溫度，在相同容器中，將起始物質(zhì)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“增大”“減小”或“不變”)

Answer 1

【答案】258.6 < ＝ a＝b＋c D > 不變

【解析】

⑴根據(jù)蓋斯定律求算焓變數(shù)字。

⑵根據(jù)反應(yīng)是放熱反應(yīng)，K減小，即逆向移動，說明是向吸熱反應(yīng)移動，即升溫；只加2 molC與原平衡是等效平衡即濃度相等，吸收的熱量與放出的熱量之和等于焓變。

⑶反應(yīng)是可逆反應(yīng)，要達(dá)到2akJ，則反應(yīng)物應(yīng)該比4molA，2molB還要多才有可能達(dá)到2a kJ。

⑷現(xiàn)在是恒壓容器，由于是體積減小的反應(yīng)，因此相當(dāng)于再原來的基礎(chǔ)上加壓，平衡正向移動，又不斷消耗，反應(yīng)放出的熱量更多。

⑸恒溫恒壓，不等體積反應(yīng)要達(dá)到等效，只需要對應(yīng)成比例，將2molC全部轉(zhuǎn)化為A、B，比例和前面的比例相同，因此兩者為等效平衡，A的百分含量不發(fā)生改變。

⑴將第2個方程式減去第1個方程式再除以2，得到，則a＝258.6，故答案為：258.6。

⑵該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，T1到T2，K減小，即逆向移動，逆向?yàn)槲鼰岱磻?yīng)反應(yīng)，說明是升溫即T1 < T2，故答案為：<。

若在原來的容器中，只加入2 mol C，500 ℃時充分反應(yīng)達(dá)平衡后，吸收熱量為c kJ，說明與原來的平衡是等效平衡，即C的濃度 ＝ ω mol·L－1，絕對等效平衡建立，一個正向建立，一個逆向建立，則吸收的熱量和放出的熱量相加等于焓變數(shù)字，即a ＝ b + c，故答案為：＝；a ＝ b + c。

(3)A選項(xiàng)，由于是可逆反應(yīng)，因此4 mol A和2 mol B反應(yīng)放出的熱量小于2a kJ，故A錯誤；

B選項(xiàng)，由于是可逆反應(yīng)，因此4 mol A、2 mol B反應(yīng)放出的熱量小于2a kJ，2 mol C反應(yīng)還需要吸收熱量，因此整個放出的熱量小于2a kJ，故B錯誤；

C選項(xiàng)，由于是可逆反應(yīng)，4 mol A和4 mol B反應(yīng)，4 molA不可能全部反應(yīng)完，因此放出的熱量小于2a kJ，故C錯誤；

D選項(xiàng)，6 mol A和4 mol B參與反應(yīng)，有可能完全反應(yīng)完4 mol A和4 mol B，則放出的熱量為2a kJ，故D正確。

綜上所述，答案為D。

(4)容器改為恒壓容器(反應(yīng)前體積相同)，起始時加入2 mol A和1 mol B，500 ℃時充分反應(yīng)達(dá)平衡后，該反應(yīng)是體積減小的反應(yīng)，相當(dāng)于再原來的基礎(chǔ)上加壓，平衡正向移動，即放出的熱量更多，因此d>b，故答案為：>。

(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，保持同一反應(yīng)溫度，在相同容器中，將起始物質(zhì)的量改為4 mol A、3 mol B和2 mol C，將2 molC全部轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，即相當(dāng)于加了2molA和1molB，即4 mol A、3 mol B和2 mol C相當(dāng)于加了6molA和4molB，與開始是等效的，A的百分含量不變，故答案為：不變。