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1.已知可逆反应:M(g)+N(g)P(g)+Q(g) ΔH>0,请回答下列问题:
(1)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________。
(2)若反应温度升高,M的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)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=________。
(4)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________。
答案 (1)25% (2)增大 (3)6 (4)41%
解析 (1) M(g) + N(g) P(g)+ Q(g)
始态mol.L-1 1 2.4 0 0
变化量mol.L-1 1×60% 1×60%
因此N的转化率为×100%=25%。
(2)由于该反应的ΔH>0,即该反应为吸热反应,因此升高温度,平衡右移,M的转化率增大。
(3)根据(1)可求出各平衡浓度:
[M]=0.4 mol.L-1 [N]=1.8 mol.L-1
[P]=0.6 mol.L-1 [Q]=0.6 mol.L-1
因此化学平衡常数K===
由于温度不变,因此K不变,新状态达到平衡后
[P]=2 mol.L-1 [Q]=2 mol.L-1
[M]=2 mol.L-1 [N]=(a-2) mol.L-1
K===
解得a=6。
(4)设M的转化率为x,则达到平衡后各物质的平衡浓度分别为
[M]=b(1-x) mol.L-1 [N]=b(1-x) mol.L-1
[P]=bx mol.L-1 [Q]=bx mol.L-1
K===
解得x≈41%。
题组二 化学平衡常数、转化率的相互换算