Question

【题目】已知 2A(g)+B(g) 2C(g) ΔH= -a kJ·mol-1(a>0) ，在一个有催化剂、固定容积的容器中加入 2 mol A 和 1 mol B，在 500 ℃时充分反应达到平衡后C 的浓度为 x mol·L-1，放出热量bkJ。请回答下列问题：

（1） a_____b（填“>”、“=”或“ <”）。

（2）下表为不同温度下反应的平衡常数。由此可推知，表中 T1_____ T2（填“>”、“< ”或“ =”）。

T/K	T1	T2	T3
K	1.00×107	2.54×105	1.88×103

若在原来的容器中，只加入 2 mol C，500 ℃时充分反应达到平衡后，吸收热量 c kJ，则 C 的浓度_____x mol·L-1（填“>”、“=” 或“ <”），a、b、c 之间满足何种关系？_____（用代数式表示）

（3）在相同条件下要想得到 2a kJ 热量，加入各物质的物质的量可能是_____(填字母)。

A．4 mol A 和 2 mol B B．4 molA、2 mol B 和 2 mol C

C．4 mol A 和 4 mol B D．6 molA 和 4 mol B

（4）能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是_____(填字母)。

A．及时分离出C 气体 B．适当升高温度 C．增大 B 的浓度 D．选择高效的催化剂

（5）若将上述容器改为恒压容器（反应前体积相同），起始时加入 2 mol A 和 1 mol B，500 ℃时充分反应达到平衡后，放出热量 d kJ，则 d_____b（填“>”、“=” 或“ <”），理由是_____。

（6）在一定温度下，在一个容积不变的容器中通入 2 mol A 和 1 mol B 及适量固体催化剂，使反应达到平衡。保持同一反应温度，在相同容器中，将起始物质改为 4 mol A 和 2 mol B，则平衡时A 的转化率_____（填“不变”、“变大”、“变小”或“不能确定”）。

Answer 1

【答案】> < = a =b+c D C > 由于反应过程中恒压容器中的压强比恒容容器中的大，故反应物的转化率较高，生成的C比恒容时多，则放出的热量也多 变大

【解析】

（1）可逆反应不能完全反应，参加反应的A的物质的量小于2mol；

（2）反应是放热反应，温度升高平衡常数减小，依据图表数据分析；若在原来的容器中，只加入2mol C，500℃时充分反应达平衡后，吸收热量为c kJ，达到平衡状态相同，C的浓度相同；正向进行和逆向进行的反应热量变化之和为反应的焓变；

（3）由反应方程式可知生成2mol的C时放热a kJ，想得到2a kJ热量，则需生成4molC；由于反应是可逆反应，不可能完全进行到底，所以要得到4molC，A与B物质的量必须要多于4mol和2mol；

（4）为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动，依据影响化学反应速率和化学平衡的因素分析判断；

（5）原平衡随反应进行，压强降低．恒压容器（反应器开始体积相同），相同温度下起始加入2molA和1molB，等效为在原平衡的基础上增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，据此判断；

（6）恒压容器中通入3molA和2molB及固体催化剂，使之反应，平衡时容器内气体物质的量为起始时的90%．保持同一反应温度，在相同容器中，将起始物质的量改为4mol A、3mol B和2mol C，转化为起始量，2A（g）+B（g）2C（g），相当于起始量为6molA和4molB，是原来起始量的2倍，恒压容器中达到相同平衡状态。

（1）在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2mol A和1mol B，在500℃时充分反应达平衡后C的浓度为x mol/L，放出热量为b kJ，反应是可逆反应，不能进行彻底，反应放出的热量小于焓变数值，a＞b；

（2）反应是放热反应，温度升高平衡常数减小，图表数据分析，T1＜T2，恒温恒容下，2molC完全转化到左边，可得2molA和1molB，故与原平衡为等效平衡，平衡时C的浓度相同，故c（C）= x molL-1，同一可逆反应，相同温度下，正、逆反应的反应热数值相等，但符号相反，令平衡时C的物质的量为nmol，

对于反应2A（g）+B（g）2C（g）△H=-akJmol-1，则b=n×，

对于反应2C（g）2A（g）+B（g）△H=akJmol-1，C分解的物质的量为（2-n）mol，故c=×a=1-n×，故a=b+c；

（3）由反应方程式可知生成2mol的C时放热a kJ，想得到2a kJ热量，则需生成4molC；由于反应是可逆反应，不可能完全进行到底，所以要得到4molC，A与B物质的量必须要多于4mol和 2mol，故D符合，B选项中既有正反应又有逆反应，最终放出的热量小于2akJ，答案选D；

（4）已知2A（g）+B（g）2 C（g），△H=-a kJ/mol（a＞0），反应是气体体积减小的放热反应，依据平衡移动原理分析，反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动；

A．及时分离出C气体，反应正向进行，但反应速率减小，选项A不符合；

B．适当升高温度，加快反应速率，但平衡逆向进行，选项B不符合；

C．增大B的浓度，平衡正向进行，反应速率增大，选项C符合；

D．选择高效催化剂，增大反应速率，但不改变平衡，选项D不符合；

答案选项C；

（5）原平衡随反应进行，压强降低．恒压容器（反应器开始体积相同），相同温度下起始加入2molA和1molB，等效为在原平衡的基础上增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，即向正反应移动，B的转化率变大，反应放出的热量增大，大于恒容容器中达到平衡状态放出的热量，d＞b；故答案为：＞；由于反应过程中恒压容器中压强大于恒容容器，所以转化率更大，放热更多；

（6）在一定温度下，在一个容积不变的容器中通入 2 mol A 和 1 mol B 及适量固体催化剂，使反应达到平衡。保持同一反应温度，在相同容器中，将起始物质改为 4 mol A 和 2 mol B，相当于增大压强，平衡向气体体积缩小的正反应方向移动，则平衡时A 的转化率变大。