Question

14．在一容積為2L的密閉容器中加入2molA和3molB，保持溫度為30℃，在催化劑存在的條件下進行下列反應：A（g）+2B（g）?3C（g），達到平衡后生成1.2mol C，此時，平衡混合氣中C的體積分數為ω；若將溫度升高到70℃后，其他條件均不變，當反應重新達到平衡時，C的物質的量為2.1mol．
請回答下列問題，
（1）該反應的平衡常數K隨溫度升高而增大（填“增大”、“減少”或“不變”），該反應的焓變△H＞0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）30℃時，平衡混合氣中C的體積分數ω=24%，A物質的轉化率與B物質的轉化率之比為3：4．

Answer 1

分析 （1）溫度升高C的物質的量增大，結合平衡移動原理分析判斷，升溫平衡向吸熱反應方向進行；
（2）在一容積為2L的密閉容器中加入2molA和3molB，保持溫度為30℃，在催化劑存在的條件下進行下列反應：A（g）+2B（g）3C（g），達到平衡后生成1.2mol C，此時，平衡混合氣中C的體積分數為ω，依據化學平衡三段式列式計算得到；
                       A（g）+2B（g）=3C（g），
起始量（mol） 2              3        0
變化量（mol） 0.4        0.8      1.2
平衡量（mol） 1.6       2.2       1.2

解答 解：（1）若將溫度升高到70℃后，其他條件均不變，當反應重新達到平衡時，C的物質的量為2.1mol大于30°C生成的C的物質的量，說明反應正向進行，平衡常數增大，升溫反應向吸熱反應方向進行，說明正向反應是吸熱反應，△H＞0，
故答案為：增大；＞；
（2）在一容積為2L的密閉容器中加入2molA和3molB，保持溫度為30℃，在催化劑存在的條件下進行下列反應：A（g）+2B（g）3C（g），達到平衡后生成1.2mol C，此時，平衡混合氣中C的體積分數為ω；
             A（g）+2B（g）=3C（g），
起始量（mol） 2     3        0
變化量（mol） 0.4   0.8      1.2
平衡量（mol） 1.6   2.2       1.2
平衡混合氣中C的體積分數ω=$\frac{1.2mol}{5mol}$×100%=24%；
A物質的轉化率與B物質的轉化率之比=$\frac{0.4}{2}$：$\frac{0.8}{3}$=3：4；
故答案為：24%；3：4．

點評 本題考查化學平衡影響因素的分析判斷，化學平衡的計算應用，等效平衡的分析方法，題目難度中等．