Question

【題目】反應 3A(g)+2B(g)xC(g)+2D(g)過程中的能量變化如下圖所示，回答下列問題。

（1）當反應達到平衡時，升高溫度，A 的轉化率______（填“增大”“減小”或 “不變”），原因是______；

（2）反應體系中加入催化劑對反應熱是否有影響？__________，若升高溫度反應速率增大， E1的變化是： E1_________。（填“增大”“減小”或“不變”）。

（3）在一定條件下，將 2 mol A 和 2 mol B 混合于容積為2 L的密閉容器中，發生如下反應：3A(g)+B(g)xC(g)+ 2D(g)。2 min末反應達到平衡狀態時，生成0.8 mol D，同時測得C的濃度為0.4 mol/L。則此時的平衡常數為________；如果增大體系的壓強，則平衡體系中C的體積分數將______（填“增大”“減小”或“不 變”）；如果上述反應在相同條件下從逆反應開始進行，起始時加入C和D各4/3mol，要使平衡時各物質的體積分數與原平衡時完全相同，則還應加入______（填“A、B、C、D”）物質_______mol 。

Answer 1

【答案】 減小 該反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動 無 減小 1/2 不變 B物質 4/3mol

【解析】（1）由圖象可以看出反應物總能量大于生成物的總能量，則該反應的正反應為放熱反應，所以升高溫度，反應逆向移動，則A的轉化率減小；（2）催化劑能加快反應速率但不改變平衡的移動，所以反應熱不變，升高溫度反應物的能量增大，則E1減小；（3）對于反應

3A（g）+B（g）xC（g）+2D（g）

起始濃度（mol/L） 1 1 0 0

轉化濃度（mol/L） 0.6 0.2 0.4 0.4

平衡濃度（mol/L） 0.4 0.8 0.4 0.4

則x=2，K=c 2(C)c 2(D)/c 3(A)c2(B)=0.42×0.42/0.43×0.8=1/2；反應是氣體體積不變的反應，增大壓強，平衡不移動，則平衡體系中C的體積分數不變；如果上述反應在相同條件下從逆反應開始進行，起始時加入C和D各4/3mol，要使平衡時各物質的體積分數與原平衡時完全相同，則為等效平衡，反應前后氣體體積不變，按化學計量數轉化到左邊，滿足n（A）：n（B）=1：1即可。根據3A（g）+B（g）2C（g）+2D（g）可知，C和D各4/3mol，轉化到左邊可得A、2mol，B、2/3mol，需要加入B才能達到相同的平衡狀態；B的物質的量為nmol，則：2mol：（n+2/3）mol=2mol：2mol，解得n=4/3。