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【题目】已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:

温度/℃

700

900

830

1000

1200

平衡常数

1.7

1.1

1.0

0.6

0.4

回答下列问题:

(1)该反应逆反应的△H_____0(填“<”“>”“=”)。

(2)830℃时,向一个5L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003mol·L-1·s-1。则6s时c(A)=_____________,C的物质的量为_____________;若反应经一段时间后,达到平衡时A的转化率为_______________,如果这时向该密闭容器中再充入1mol氩气,平衡时A的转化率为 ___________________

(3)1200℃时反应C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常数的值为____________

【答案】 > 0.022mol·L-1 0.09mol 80% 80% 2.5

【解析】1)由表中数据可知,温度越高平衡常数越小,说明升高温度平衡向逆反应移动,故正反应是放热反应,即△H0;(2)反应初始6sA的平均反应速率vA)=0.003molL-1s-1,则6s△cA)=0.003molL-1s-1×6s0.018mol/LA的起始浓度为0.2mol÷5L0.04mol/L,故6s时时cA)=0.04mol/L0.018mol/L0.022mol/L,故6s△nA)=0.018mol/L×5L0.09mol,由方程式可知nC)=△nA)=0.09mol设平衡时A的浓度变化量为x,则:

A(g)+B(g)C(g)+D(g)

起始浓度mol/L):0.04 0.16 0 0

变化浓度mol/L):x x x x

平衡浓度mol/L):0.04-x 0.16-x x x

x2/(0.04-x)(0.16-x)1

解得x0.032

所以平衡时A的转化率为×100%80%

体积不变,充入1mol氩气,反应混合物各组分的浓度不变,平衡不移动,A的转化率不变仍然为80%;(3)同一反应在相同温度下,正、逆反应方向的平衡常数互为倒数,故1200℃时反应C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常数的值为1÷0.42.5

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(2)用焦炭还原NO2的反应为:2NO2(g)+2C(s) N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1 mol NO2和足量C发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:

①A、B两点的浓度平衡常数关系:Kc(A)_______Kc(B) (填 “﹥”、“<”或“﹦”)。

②A、B、C三点中NO2的转化率最高的是_____“A”“B”“C”)

③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=______Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。

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2)反应在惰性气体环境中进行的原因是______________________

3)操作①是用烧热的玻璃棒点触混合粉末,反应即可持续进行,这说明了_______

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