Question

10．已知可逆反应：M（g）+N（g）?P（g）+Q（g）△H＞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）=1mol•L^-1、C（N）=1.5mol•L^-1•s^-1，达到平衡后，M的转化率为60%，此时该反应的平衡常数为多少？（有计算过程）
（2）若反应温度降低，平衡常数将增大（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）=4mol•L^-1，C（N）=a mol•L^-1，达到平衡后，c（P）=2 mol•L^-1，则a=4．（有计算过程）

Answer 1

分析 （1）在某温度下，反应物的起始浓度c（M）=1mol•L^-1、c（N）=1.5mol•L^-1•s^-1，达到平衡后，M的转化率为60%，故△c（M）=1mol/L×60%=0.6mol/L，则：
              M（g）+N（g）?P（g）+Q（g）
起始量（mol/L）：1      1.5    0     0
转化量（mol/L）：0.6    0.6    0.6   0.6
平衡量（mol/L）：0.4    0.9    0.6   0.6
再根据K=$\frac{c（P）×c（Q）}{c（M）×c（N）}$计算平衡常数；
（2）正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大；
（3）反应物的起始浓度分别为：c（M）=4mol•L^-1，c（N）=a mol•L^-1，达到平衡后，c（P）=2 mol•L^-1，则：
              M（g）+N（g）?P（g）+Q（g）
起始量（mol/L）：4      a      0     0
转化量（mol/L）：2      2      2     2
平衡量（mol/L）：2      a-2    2      2
若反应温度不变，则平衡常数不变，再根据平衡常数列方程计算解答．

解答 解：（1）在某温度下，反应物的起始浓度c（M）=1mol•L^-1、c（N）=1.5mol•L^-1•s^-1，达到平衡后，M的转化率为60%，故△c（M）=1mol/L×60%=0.6mol/L，则：
              M（g）+N（g）?P（g）+Q（g）
起始量（mol/L）：1      1.5    0     0
转化量（mol/L）：0.6    0.6    0.6   0.6
平衡量（mol/L）：0.4    0.9    0.6   0.6
平衡常数K=$\frac{c（P）×c（Q）}{c（M）×c（N）}$=$\frac{0.6×0.6}{0.4×0.9}$=1，
答：该温度下，反应的平衡常数为1；
（2）正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，故答案为：增大；
（3）反应物的起始浓度分别为：c（M）=4mol•L^-1，c（N）=a mol•L^-1，达到平衡后，c（P）=2 mol•L^-1，则：
              M（g）+N（g）?P（g）+Q（g）
起始量（mol/L）：4     a       0     0
转化量（mol/L）：2     2       2     2
平衡量（mol/L）：2     a-2     2      2
若反应温度不变，则平衡常数不变，则$\frac{2×2}{2×（a-2）}$=1，解得a=4，
故答案为：4．

点评 本题考查化学平衡有关计算，涉及平衡常数计算及应用等，难度不大，注意三段式解题法在化学平衡计算中应用．