Question

【題目】已知2A2(g)+B2(g)2C3(g) △H=－Q1 kJ/mol(Q1>0)， 在一個有催化劑的容積不變的密閉容器中加入2 molA2和1 molB2，在500℃時充分反應，達平衡后C3的濃度為w mol·L－1，放出熱量為Q2 kJ。

（1）達到平衡時， A2的轉化率為____________。

（2）達到平衡后，若向原容器中通入少量的氬氣，A2的轉化率將______(填“增大“、“減小”或“不變”)

（3）恒壓的密閉容器中發生可逆反應2A2(g)+B2(g)2C3(g) △H=－Q1 kJ/mol(Q1>0)，在一定條件下達到化學平衡狀態的標志是 （____）

A. v(A2):v(C3)=3:2

B.反應混合氣體的密度不再變化

C.反應混合氣體的平均摩爾質量不再變化

D.A2、B2兩種反應物的轉化率不再變化

E. A2、B2、C3三種物質的濃度相等

F.密閉容器內的壓強不再變化

（4）改變某一條件，得到如上圖的變化規律(圖中T表示溫度，n表示物質的量)，可得出的結論正確的是____；

a．反應速率c＞b＞a

b．達到平衡時A2的轉化率大小為：b＞a＞c

c．T2＞T1

d．b點A2和B2的物質的量之比為2：1

（5）若將上述容器改為恒壓容器，起始時加入2 molA2和1 molB2，500℃時充分反應達平衡后，放出熱量Q4 kJ，則Q2_______Q4(填“>”、“<”或“=”)。

（6）下列措施可以同時提高反應速率和B2的轉化率是_______(填選項序號)。

a．選擇適當的催化劑 b．增大壓強

c．及時分離生成的C3 d．升高溫度

Answer 1

【答案】Q2/Q1 不變 BCD ad ＜ b

【解析】

2A2(g)+B2(g)2C3(g) △H=－Q1 kJ/mol

初始： 2 1

反應： x x/2 x xQ1/2

平衡： Q2

（1）根據分析可知，xQ1/2=Q2，則x=2Q2/Q1，A2的轉化率=x/2=(2Q2/Q1)÷2=Q2/Q1；

（2）達到平衡后，若向原容器中通入少量的氬氣，容器的容積不變，反應體系中各物質的濃度不變，則平衡不移動，A2的轉化率不變；

（3）A. v(A2):v(C3)=3:2，無法判斷同一物質的正逆反應速率的關系，不能判斷是否達到平衡狀態，A錯誤；

B.反應體系中各物質均為氣態，則總質量不變，容器為恒壓裝置，容器的容積隨反應的進行不斷改變，則反應混合氣體的密度不再變化說明達到平衡狀態，B正確；

C.M=m/n，總氣體的質量不變，若平衡時，總物質的量不再改變，反應混合氣體的平均摩爾質量不再變化，可判斷達到平衡狀態，C正確；

D.A2、B2兩種反應物的轉化率不再變化，則物質的量不再改變，達到平衡狀態，D正確；

E. A2、B2、C3三種物質的濃度相等，無法判斷同一物質的正逆反應速率的關系，不能判斷是否達到平衡狀態，E錯誤；

F.容器為恒壓裝置，則密閉容器內的壓強一直不變，壓強不變不能作為判斷平衡的依據，F錯誤；

答案為BCD；

（4）a．T2時，增大n（B2），平衡正向移動，則反應速率c＞b＞a，a正確；

b．增加n（B2）用量，A2的轉化率增大，達到平衡時A2的轉化率大小為：c＞b＞a，B錯誤；

c．該反應為放熱反應，加入n（B2）相同時，升高溫度，平衡逆向移動，C3百分含量降低，則T1＞T2，c錯誤；

d．b點A2和B2的物質的量之比為2：1時轉化率達到最大值，d正確；

答案為ad；

（5）恒壓時與恒容時的溫度、初始量相同，先使恒壓裝置保持容積不變，達到平衡時，與恒容相同，反應時物質的量減小，則減小體積增大壓強，保持與初始壓強相同，與恒容時相比，反應正向移動，釋放的熱量更多，則Q2<Q4；

（6）a．選擇適當的催化劑對平衡無影響，轉化率不變，a錯誤；

b．增大壓強，體積減小，平衡正向移動，轉化率增大，速率提高，b正確；

c．及時分離生成的C3，反應速率降低，轉化率增大，c錯誤；

d．升高溫度，反應速率升高，轉化率降低，d錯誤；

答案為b。