Question

【题目】（I）某温度下，气体X和Y在体积为2L的密闭容器中反应，生成气体Z。经测定各物质的物质的量随时间变化如下图所示，经10s达到化学平衡状态，请回答下列问题。

（1）写出该反应的化学反应方程式____________________________________。

（2）该温度下此反应的平衡常数______________________。

（Ⅱ）．已知可逆反应：M(g)+N(g)P(g)+Q(g) ΔH＞0请回答下列问题：

（3）在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)= 1 mol·L-1，c(N)=2.4 mol·L-1；达到平衡后，M的转化率为60％，此时N的转化率为___________；

（4）若反应温度升高，M的转化率_______（填“增大”“减小”或“不变”） ；

（5）若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c(M)= 4 mol·L-1，c(N)=a mol·L-1；达到平衡后，c(P)=2 mol·L-1，a=_________；

（6）若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c(M)=c(N)=b mol·L-1，达到平衡后，M的转化率为______。

Answer 1

【答案】X＋3Y3Z 1.725%增大641%

【解析】

（I）（1）根据物质的量的变化之比等于化学计量数之比书写方程式；

（2）根据平衡常数的定义列式计算。

（Ⅱ）．依据化学平衡三段式列式计算，达到平衡后，M的转化率为60%，反应浓度=1mol·L-1×60%=0.6mol；

M（g）+N（g）P（g）+Q（g）

起始量（mol·L－1） 1 2.4 0 0

变化量（mol·L－1） 0.6 0.6 0.6 0.6

平衡量（mol·L－1）0.4 1.8 0.6 0.6

（3）转化率=消耗量/起始量×100%；

（4）根据温度对平衡的影响分析，反应吸热，升高温度平衡右移；

（5）由于温度不变，则平衡常数不变，与（3）相同；

（6）设平衡时转化的M为xmol，由于温度不变，则平衡常数不变，与（3）相同．

（I）（1）由图象可知，反应达到平衡时，△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=0.2mol：0.6mol：0.6mol=1：3：3，则反应的方程式为X+3Y3Z；

（2）平衡时浓度分别为c（X）：0.8mol/2L=0.4mol/L，c（Y）：0.4mol/2L=0.2mol/L，c（Z）：0.6mol/2L=0.3mol/L，k= =1.7；

（Ⅱ）．达到平衡后，M的转化率为60%，反应浓度=1mol·L-1×60%=0.6mol；

M（g）+N（g）P（g）+Q（g）

起始量（mol·L－1） 1 2.4 0 0

变化量（mol·L－1） 0.6 0.6 0.6 0.6

平衡量（mol·L－1）0.4 1.8 0.6 0.6

K= =0.5

（3）N的转化率=消耗量/起始量×100%=0.6mol·L－1/2.4mol·L－1×100%=25%；

（4）反应吸热，升高温度平衡右移，则M的转化率增大；

（5）根据相同温度时平衡常数不变求解，

M（g） + N（g） P（g） + Q（g）；△H＜0

起始量4mol·L－1 amol·L－1 0 0

变化量2mol·L－1 2mol·L－1 2mol·L－1 2mol·L－1

平衡量2mol·L－1 （a-2）mol·L－1 2mol·L－1 2mol·L－1

由于温度不变，则平衡常数不变，与（3）相同，则有：=0.5，解之得a=6；

（6）设平衡时转化的M为xmol，

M（g） + N（g） P（g）+ Q（g）；△H＜0

起始量bmol·L－1 bmol·L－1 0 0

变化量xmol·L－1 xmol·L－1 xmol·L－1 xmol·L－1

平衡量（b-x） mol·L－1 （b-x）mol·L－1 xmol·L－1 xmol·L－1

由于温度不变，则平衡常数不变，与（3）相同，则有：

，则0.414=41.4%，

故答案为：41.4%．