Question

【題目】300 ℃時，將2 mol A和2 mol B兩種氣體混合于2 L密閉容器中，發生如下反應：3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g) ΔH=Q kJ·mol-1，2 min末達到平衡，生成0.8 mol D。

（1）300 ℃時，該反應的平衡常數表達式為：K= 。 已知K300 ℃<K350 ℃，則ΔH 0(填“>”或“<”)。

（2）在2 min末時，B的平衡濃度為 ，D的平均反應速率為 。

（3）若溫度不變，縮小容器容積，則A的轉化率 (填“增大”“減小”或“不變”)，原因是 。

（4）如果在相同的條件下，上述反應從逆反應方向開始，開始時加入C、D各2/3mol。若使平衡時各物質的物質的量濃度與原平衡相同，則還應該加入A mol ， B mol。

Answer 1

【答案】（16分，各2分）

（1）c2(C)c2(D)/ c3(A)c(B)；＞

（2）0.8 mol·L-1 ，0.2 mol·L-1·min-1

（3）不變， 反應前后氣體分子數不變,壓強對平衡無影響

（4）1，

【解析】

試題分析：

（1）化學平衡常數是在一定條件下，當可逆反應達到平衡狀態時，生成物濃度的冪之積和反應物濃度的冪之積的比值，所以根據反應的化學方程式可知，300℃時，該反應的平衡常數表達式為K＝c2(C)c2(D)/ c3(A)c(B)。如果K300℃<K350℃，這說明升高溫度，平衡向正反應方向移動，則ΔH＞0。

（2） 3A(g)＋B(g) 2C(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

所以在2 min末時，B的平衡濃度為0.8 mol/L，D的平均反應速率為0.4mol/L÷2min＝0.2 mol/(L·min)。

（3）反應前后氣體體積不變，壓強對平衡無影響，則若溫度不變，縮小容器容積，A的轉化率不變。

（4）如果在相同的條件下，上述反應從逆反應方向進行，則把C、D的量轉化為A和B之和應該和最初A、B的物質的量相等。C、D各mol完全轉化為A是1mol，B是mol，所以還應該加入A是2mol－1mol=1mol，B是2mol－mol＝mol。