Question

【題目】已知：A（g）＋ 2B（g）C（g）+2D（s），經測定，在不同溫度下該反應的平衡常數如下：

溫度（℃）	250	300	350
K	30	15.78	12.5

（1）該反應為__________反應(填“吸熱”“放熱”)．平衡常數K的表達式為K=____________

（2）假設該反應在恒容絕熱的密閉容器中進行，下列能判斷該反應已達化學平衡狀態的是________ ；

①容器中壓強不變 ②混合氣體中c(A)不變 ③2v正(B)＝v逆(A) ④ 容器內溫度不變 ⑤容器中混合氣體的密度不變 ⑥ 平均摩爾質量不變 ⑦c(A):c(b):c(c)=1:2:1

A.除③以外 B.④⑤⑦ C.①②④⑤⑥ D.④⑤⑥⑦

（3）欲提高B的轉化率并加快化學反應速率，下列措施可行的是_____________。（填字母）

a．在恒壓下中再充入He b．向恒容體積再充入A

c．改變反應的催化劑 d．升高溫度

（4）若某溫度下，該反應達到平衡時測得反應物與生成物的濃度為c(A)=0.4 mol·L－1、c(B)=0.4 mol·L－1、c(C)=0.8 mol·L－1, 則此時的溫度為___________；

（5）某溫度下，在體積固定的1L的密閉容器中將2 mol A和2 mol B混合，測得不同時刻的壓強關系如下：

時間t/h	0	1	2	4	8	16
總壓強p/MPa	20	18	16.5	15	12.5	12.5

①計算反應到2h時v(A)=__________

②計算平衡時B的轉化率為 __________，該溫度下反應的平衡常數值________。

③由總壓強p和起始壓強p0表示反應體系的總物質的量n(總)和生成物C的物質的量n（C）,則 n(總 )=________mol，n（C）＝___________mol,反應物A的轉化率α（A）的表達式為_______________________。

Answer 1

【答案】放熱 C b 350℃ 0.175mol/（L·h）或0.0029mol/（L·min） 75% 2.4或 4P/P0 2- （1-）×100%

【解析】

（1）由題中數據可知，升高溫度平衡常數減小，該反應為放熱反應，根據平衡常數定義書寫該反應的平衡常數表達式；

（2）達到平衡狀態時正逆反應速率相等，各物質的濃度保持不變，以此判斷；

（3）根據化學反應速率和化學平衡的影響因素進行判斷；

（4）利用題中數據計算平衡常數，與表中數據對比判斷反應溫度；

（5）根據三段式結合氣體壓強比等于物質的量之比進行計算。

（1）由題中數據可知，升高溫度平衡常數減小，說明升高溫度平衡逆向移動，則該反應為放熱反應，生成物D為固體，所以平衡常數表達式為；

故答案為：；

（2）①該反應為反應前后氣體的物質的量不等的可逆反應，容器中壓強不變，說明正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態，故①選；

②混合氣體中c(A)不變，說明正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態，故②選；

③反應達到平衡狀態時，用不同物質表示的正逆反應速率之比等于化學計量數之比，即v正(B)＝2v逆(A)，則2v正(B)＝v逆(A) 不能說明反應達到平衡狀態，故③不選；

④該反應在恒容絕熱的密閉容器中進行，容器內溫度不變，說明反應達到平衡狀態，故④選；

⑤生成物D為固體，在恒容的密閉容器中，容器的體積不變，但氣體的質量為變量，所以容器中混合氣體的密度為變量，混合氣體的密度不變，說明反應達到平衡狀態，故⑤選；

⑥該反應為反應前后氣體的物質的量不等的可逆反應，生成物D為固體，氣體的質量為變量，所以平均摩爾質量為變量，平均摩爾質量不變，說明反應達到平衡狀態，故⑥選；

⑦c(A):c(b):c(c)=1:2:1，不能說明各物質的濃度不變，不能說明反應達到平衡狀態，故⑦不選；

答案選：C；

（3）a．在恒壓下中再充入He，容器的體積增大，各物質的濃度減小，化學反應速率減小，故a不選；

b．向恒容體積再充入A，A的物質的量濃度增大，化學反應速率增大且平衡向正向移動，B的轉化率增大，故b選；

c．改變反應的催化劑，可以改變化學反應速率，但平衡不移動，B的轉化率不變，故c不選；

d．該反應為放熱反應，升高溫度可以加快化學反應速率，但平衡逆向移動，B的轉化率減小，故d不選；

（4）若某溫度下，該反應達到平衡時測得反應物與生成物的濃度為c(A)=0.4 mol·L－1、c(B)=0.4 mol·L－1、c(C)=0.8 mol·L－1，平衡常數K==12.5，由表中數據可知，此時的溫度為350℃，

故答案為：350℃；

（5）①某溫度下，在體積固定的1L的密閉容器中將2 mol A和2 mol B混合，氣體的壓強比等于氣體的物質的量之比，根據三段式有：

A（g）＋ 2B（g）C（g）+2D（s）

起始（mol）2 2 0

轉化（mol）x 2x x

2h（mol） 2-x 2-2x x

則2h時：=，解得x=0.35mol,所以反應到2h時v(A)==0.175mol/(Lh)，

故答案為：0.175mol/(Lh)；

②由表中數據可知，反應達到平衡時，容器內壓強為12.5，與上述同樣方法計算，得出達到平衡時A轉化了0.75mol、B轉化了1.5mol、C生成了0.75mol，

則平衡時B的轉化率為 ×100%=75%，

該溫度下反應的平衡常數K==2.4，

故答案為：75%；2.4；

③依據壓強比等于物質的量之比得=，n(總)= 4P/P0mol；

結合三行式=，解得n(C)= (2-)mol；

轉化A的物質的量為(2-)mol，反應物A的轉化率α（A）=×100%=（1-）×100%，

故答案為：（1-）×100%。