Question

如图所示的装置中发生反应2A₂(g)＋B₂(g)2C(g)　ΔH＝－a kJ/mol(a>0)，已知P是可自由滑动的活塞。在相同温度时关闭K，向A、B容器中分别充入2 mol A₂和1 mol B₂，两容器分别在500 ℃时达平衡，A中C的浓度为w₁ mol/L，放出热量b kJ，B中C的浓度为w₂ mol/L，放出热量c kJ。请回答下列问题：

(1)此反应的平衡常数表达式为________________；若将温度升高到700 ℃，反应的平衡常数将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(2)比较大小：w₁________w₂(填“>”、“＝”或“<”)，a、b、c由大到小的关系为________________。

(3)若打开K，一段时间后重新达平衡，容器B的体积将________

(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(4)若让A、B体积相等且固定P，在B中改充入4 mol A₂和2 mol B₂，在500 ℃时达平衡后C的浓度为w₃ mol/L，则w₁、w₃的关系为_________。

(5)能说明A中已达到平衡状态的是________________(填序号，有一个或多个选项符合题意)。

a．v(C)＝2v(B₂)

b．容器内气体压强保持不变

c．容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化

d．容器内的气体密度保持不变

(6)使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是________。

a．及时分离出C气体

b．适当升高温度

c．增大B₂的浓度

d．选择高效的催化剂

Answer 1

解析：本题考查了化学反应速率和化学平衡知识，意在考查考生对相关知识的理解与应用能力。(1)根据化学方程式可写出反应的平衡常数表达式。平衡常数只与温度有关，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数将减小。(2)A容器处于恒容状态，B容器处于恒压状态，该反应为气体分子数减小的反应，达到平衡时，B容器的体积小于A容器的体积，B容器相对于A容器相当于增压，平衡正向移动，w₁<w₂，c>b，由于该反应为可逆反应，不能进行完全，所以a>c>b。(3)若打开K，一段时间后重新达平衡，容器B的体积将减小，压强与外界压强相同。(4)若让A、B体积相等且固定P，在B中改充入4 mol A₂和2 mol B₂，不考虑平衡移动，则在500 ℃时达平衡后，C的浓度为2w₁ mol/L，由于压强增大，平衡正向移动，所以w₃>2w₁。(5)任何时候，反应中均有v(C)＝2v(B₂)。因为该反应是一个反应前后气体分子数不相等的反应，所以容器内气体压强保持不变时已达到平衡状态，容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化时已达到平衡状态。反应中生成物和反应物均为气态，又容器恒容，任何时候密度均不变。(6)分离出C气体，反应速率减小，平衡向正反应方向移动；适当升高温度，反应速率增大，平衡向逆反应方向移动；增加B₂的浓度，反应速率增大，平衡向正反应方向移动；选择高效的催化剂，反应速率增大，但平衡不移动。

答案：(每空1分)(1)K＝　减小

(2)<　a>c>b　(3)减小

(4)w₃>2w₁

(5)bc　(6)c