Question

19．已知2A（g）+B（g）?2C（g），向容积为1L的密闭容器中加入0.050mol A和0.025mol B，在500℃时充分反应，达平衡后测得c（C）=0.040mol•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bc（填写序号）
a．v_正（C）=2v_正（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0.050mol 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Q₁=4Q₂（用含Q₁、Q₂的代数式表示）；
（3）已知：K（300℃）＞K（350℃），该反应是放（填“放”或“吸”）热反应；若反应温度升高，A的转化率减小（填“增大”、“减小”或“不变”）；
（4）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

分析 （1）化学反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，由此衍生的一些物理量也不变，也可判断平衡状态；
（2）根据物质在正逆两个方向转化的量来计算热量；
（3）K（300℃）＞K（350℃），说明升温平衡向逆反应方向移动；
（4）平衡常数只与温度有关．

解答 解：（1）a．v（C）=2v（B），不能判断正反应速率和逆反应速率的关系，所以不能说明已经达到平衡状态，故错误；
b．反应后气体的物质的量减小，所以容器内的压强减小，所以容器内压强保持不变，即是平衡状态，故正确；
c．v_逆（A）=2v_逆（B）=2v_正（B），故正确；
d．反应后气体的体积不变，气体的质量也不变，所以容器内气体的密度始终保持不变，不能判断平衡状态，故错误；
故答案为：bc；
（2）2A（g）+B（g）?2C（g）
起始的量：0.050mol 0.025mol 0
转化的量：x 0.5x x
平衡的量：0.050-x 0.025-0.5x x
已知达平衡后测得c（C）=0.040mol．L^-1，所以0.040mol．L^-1×1L=x，即x=0.04mol；
若在相同的容器中只加入0.050mol C，把C全部转化为AB时，则生成0.050mol A和0.025mol B，与第一次相等，所以两次的平衡为等效平衡，所以平衡时各物质的量相同；
2C（g）?2A（g）+B（g）
起始的量：0.050mol 0 0
转化的量：y y 0.5y
平衡的量：0.050-y y 0.5y
所以0.04=0.050-y，即y=0.01mol，则$\frac{0.04mol}{Q{\;}_{1}}$，所以Q₁=4Q₂，
故答案为：Q₁=4Q₂；
（3）K（300℃）＞K（350℃），说明升温平衡向逆反应方向移动，所以该反应是放热反应；若反应温度升高平衡向逆反应方向移动，A的转化率减小；故答案为：放；减小；
（4）平衡常数只与温度有关，所以平衡状态由a变到b时压强增大，但温度不变，所以K不变，即K（a）=K（b），故答案为：=．

点评 本题考查了平衡状态的判断，反应放出热量的比较，平衡常数的计算等，题目综合性较强，难度中等．