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3．相同温度下，体积均为0.5L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：X2（g）+3Y2（g）?2XY3（g）△H=-92.6kJ•mol-1实验测得反应在起始、达到平衡时的有关数据如下表所示：
容器编号起始时各物质物质的量（mol）达平衡时体系能量的变化
   X2  Y2XY3
①130放热 46.3kJ
②0.61.80.8Q （Q＞0）
（1）达平衡时，②容器中XY3的物质的量浓度为2mol/L
（2）列式计算①中反应的平衡常数$\frac{4}{27}$（计算结果用分数表示））
（3）容器②中反应达到平衡时放出（填“吸收”或“放出”）的热量为Q=9.26kJ
（4）若容器①体积为0.40L，则达平衡时放出的热量大于（填“大于”“等于”“小于”）46.3kJ．

分析 容器①中平衡时放出热量46.3kJ，故生成转化的X2为$\frac{46.3kJ}{92.6kJ/mol}$=0.5mol，则：
            X2（g）+3Y2（g）?2XY3（g）
起始量（mol）：1       3         0
变化量（mol）：0.5    1.5       1
平衡量（mol）：0.5     1.5       1
（1）容器①、②内平衡为完全等效平衡，平衡时同种组分的浓度相等；
（2）根据K=$\frac{{c}^{2}（X{Y}_{3}）}{c（{X}_{2}）×{c}^{3}（{Y}_{2}）}$计算平衡常数；
（3）容器①、②内平衡为完全等效平衡，平衡时同种组分的物质的量相等，由X2为0.6mol＞0.5mol，故平衡正向进行，根据反应的X2计算放出的热量；
（4）若容器①体积为0.40L，与原平衡相比，压强增大，平衡正向移动．

解答 解：容器①中平衡时放出热量46.3kJ，故生成转化的X2为$\frac{46.3kJ}{92.6kJ/mol}$=0.5mol，则：
            X2（g）+3Y2（g）?2XY3（g）
起始量（mol）：1       3        0
变化量（mol）：0.5    1.5      1
平衡量（mol）：0.5     1.5      1
（1）容器①、②内平衡为完全等效平衡，平衡时同种组分的浓度相等，故平衡时②容器中XY3的物质的量浓度为$\frac{1mol}{0.5L}$=2mol/L，故答案为：2mol/L；
（2）平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（X{Y}_{3}）}{c（{X}_{2}）×{c}^{3}（{Y}_{2}）}$=$\frac{（\frac{1}{0.5}）^{2}}{\frac{0.5}{0.5}×（\frac{1.5}{0.5}）^{3}}$=$\frac{4}{27}$，故答案为：$\frac{4}{27}$；
（3）容器①、②内平衡为完全等效平衡，平衡时同种组分的物质的量相等，由X2为0.6mol＞0.5mol，故平衡正向进行，到达平衡时放出热量，转化的X2为（0.6-0.5）mol=0.1mol，故放出的热量0.1mol×92.6kJ/mol=9.26kJ，故答案为：放出；9.26kJ；
（4）若容器①体积为0.40L，与原平衡相比，压强增大，平衡正向移动，反应物转化率增大，故放出的热量大于46.3kJ，故答案为：大于．

点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、等效平衡、反应热等问题，题目难度中等，理解等效平衡规律：1、恒温恒容，反应前后气体体积不等，按化学计量数转化到一边，对应物质满足等量；反应前后气体体积相等，按化学计量数转化到一边，对应物质满足等比，2：恒温恒压，按化学计量数转化到一边，对应物质满足等比．

练习册系列答案
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