Question

已知2A（g）＋B（g）2C（g），向容积为1L的密闭容器中加入0.050 mol A和0.025mol B，在500℃时充分反应，达平衡后测得c（C）=0.040 mol·L^-1，放出热量Q₁kJ。

（1）能说明上述反应已经达到化学平衡状态的是           （填写序号）；

a.v(C)=2v(B)              b.容器内压强保持不变

c.v_逆(A)=2v_正(B)           d.容器内气体的密度保持不变

（2）若在相同的容器中只加入0.050 mol C，500℃时充分反应达平衡后，吸收热量Q₂kJ，则Q₁与Q₂之间的关系式可表示为                   （用含Q₁、Q₂的代数式表示）；

（3）500℃时，上述反应的化学平衡常数K=                         ；

（4）已知：K（300℃）＞K（350℃），该反应是             （填“放”或“吸”）热反应；若反应温度升高，A的转化率               （填“增大”、“减小”或“不变”）；

（5）某温度下，A的平衡转化率（a）与体系总压强（P）的关系如图所示，平衡状态由a变到b时，化学平衡常数K（A）              K（B）（填“＞”、“＜”或“=”）。

 

Answer 1

【答案】

（共10分）（1）bc　（2分）（2）Q₁=4Q₂　　（2分）（3）3200　　（2分）

（4）放 （1分）  减小　（1分）   （5）=　（2分）

【解析】

试题分析：（1）在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。速率之比是相应的化学计量数之比，因此a中的关系始终是成立，不正确；该反应是体积减小的可逆反应，因此压强也是减小的，所以当压强不再发生变化时，可以说明达到平衡状态，b正确；c中反应速率的方向相反，且满足速率之比是相应的化学计量数之比，正确；密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，d不正确，答案选bc。

（2）根据反应式可知，0.050 mol C就相当于是0.050 mol A和0.025mol B，由于温度和容积不变，所以平衡是等效的，即平衡时消耗C的物质的量是0.01mol，所以Q₁与Q₂之间的关系式可表示为Q₁=4Q₂。

（3）该温度下平衡时，A、B、C的浓度分别是0.01mol/L、0.005mol/L、0.04mol/L，所以平衡常数K＝。

（4）已知：K（300℃）＞K（350℃），这说明升高温度平衡常数减小，即升高温度平衡向逆反应方向进行，所以该反应是放热反应。则反应温度升高，A的转化率减小。

（5）平衡常数只与温度有关系，所以压强的变化并不能改变平衡常数，即化学平衡常数K（A）＝K（B）。

考点：考查平衡状态的判断、反应热的有关计算、平衡常数的有关计算和判断

点评：该题属于中等难度的试题，重点考查学生对平衡状态、平衡常数的理解。难点是平衡状态的判断，判断平衡状态的依据一般有：(1)任何情况下均可作为标志的：①υ_正=υ_逆(同一种物质)；②各组分含量(百分含量、物质的量、质量)不随时间变化；③某反应物的消耗(生成)速率、某生成物的消耗(生成)速率=化学计量数之比；(2)在一定条件下可作为标志的是：①对于有色物质参加或生成的可逆反应体系，颜色不再变化；②对于有气态物质参加或生成的可逆反应体系，若反应前后气体的系数和相等，则混合气体平均相对分子质量M和反应总压P不变(恒温恒容)；③对于恒温绝热体系，体系的温度不在变化；(3)不能作为判断标志的是：①各物质的物质的量或浓度变化或反应速率之比=化学计量数之比 (任何情况下均适用)；②有气态物质参加或生成的反应，若反应前后气体的系数和相等，则混合气体平均相对分子质量M和反应总压P不变(恒温恒容)。