Question

【题目】在三个容积均为1.0L的在恒容密闭容器中充入物质，发生反应：A(g)+B(g) 2D(g) 所得实验数据如下表：

容器	温度/K	物质的起始浓度/mol.L-1			平衡时物质的量浓度/mol.L-1
		c(A)	c(B)	c(D)	c(D)
Ⅰ	400	0.20	0.20	0	0.080
Ⅱ	600	0.40	0.10	0	a
Ⅲ	600	0	0	0.40	0.20

请回答下列问题：

（1）该反应的正反应是吸热反应。判断的理由是_____________________________________________。

（2）在容器Ⅱ中，平衡时D物质的量浓度a=______________mol/L

（3）在保持容器Ⅲ的实验条件下，若起始时，A为0.40mol/L、B为0.20mol/L、D为0.40mol/L ，则达平衡时A的物质的量浓度为多少？（请写出解题过程） _______________

Answer 1

【答案】 若温度相同时，容器Ⅰ、Ⅲ中充入的物质是等效的，达平衡时D物质的浓度相同，但是实际上容器Ⅲ温度高且达平衡时D物质的浓度大于容器Ⅰ，说明温度升高，平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应。或由表中数据可得400K时该反应的平衡常数K=1/4，600K时平衡常数K=4，可知温度越高平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应 0.16 0.36mol/L。

【解析】（1）根据表中数据可知若温度相同时，容器Ⅰ、Ⅲ中充入的物质是等效的，达平衡时D物质的浓度相同，但是实际上容器Ⅲ温度高且达平衡时D物质的浓度大于容器Ⅰ，说明温度升高，平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应。（2）由表中数据可得容器Ⅲ中600K平衡时D的浓度是0.20mol/L，消耗D是0.20mol/L，所以生成A和B均是0.10mol/L，则该温度下的平衡常数为；在容器Ⅱ中，平衡时D物质的量浓度amol/L，则消耗A和B均是0.5amol/L，则平衡时A和B的浓度分别是0.40mol/L－0.5amol/L、0.10mol/L－0.5amol/L，根据温度不变平衡常数不变可知，解得a＝0.16；（3）起始时，A为0.40mol/L、B为0.20mol/L、D为0.40mol/L，此时浓度熵＝＜K=4，所以反应向生成D的方向进行，设达平衡时发生转化的A物质的量浓度为xmol/L，则根据方程式可知

A(g)＋B(g)2D(g)

起始浓度（mol/L）0.4 0.2 0.4

转化浓度（mol/L）x x 2x

平衡浓度（mol/L）0.4-x 0.2-x 0.4+2x

根据平衡常数可知

解得x＝0.04

所以达平衡时A的浓度为0.4mol/L－x＝0.36mol/L。