题目内容
【题目】在T ℃条件下，向1 L固定体积的密闭容器M中加入2 mol X和1 mol Y，发生如下反应：2X(g)＋Y(g)
a Z(g)＋W(g) ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q＞0，a为正整数)。当反应达到平衡后，反应放出的热量为Q1 kJ，物质X的转化率为α；若平衡后再升高温度，混合气体的平均相对分子质量减小，则
(1)化学计量数a的值为________。
(2)下列说法中能说明该反应达到了化学平衡状态的是________。
A．容器内压强一定 B．容器内气体的密度一定
C．容器内Z分子数一定 D．容器内气体的质量一定
(3)温度维持T ℃不变，若起始时向容器M中加入的物质的量如下列各项，则反应达到平衡后放出的热量仍为Q1 kJ的是________(稀有气体不参与反应)。
A．2 mol X、1 mol Y、1 mol Ar
B．a mol Z、1 mol W
C．1 mol X、0.5 mol Y、0.5a mol Z、0.5 mol W
D．2 mol X、1 mol Y、1 mol Z
(4)温度维持T ℃不变，若起始时向容器M中加入4 mol X和6 mol Y，若达到平衡时容器内的压强减小了10%，则反应中放出的热量为________kJ。
(5)温度维持T ℃不变，若在一个和原容器体积相等的恒压容器N 中，加入2 mol X和1 mol Y发生如上反应并达平衡，则________(选填M或N)容器中的反应先达到平衡状态，容器中X的质量分数M________N(选填＞、＜、＝符号)。
(6)已知：该反应的平衡常数随温度的变化如下表：
温度/℃ | 200 | 250 | 300 | 350 |
平衡常数K | 9.94 | 5.2 | 1 | 0.5 |
若在某温度下，2 mol X和1 mol Y在容器M中反应达平衡， X的平衡转化率为50%，则该温度为________℃。
【答案】1ACAQN＞350
【解析】
（1）反应放热，若平衡后再升高温度，则平衡向左移动，混合气体的平均相对分子质量减小，说明反应物气体的化学计量数之和大于生成物气体的化学计量数之和，即2+1＞a+1，则a=1，故答案为：1；
（2）A.由于反应前后气体的化学计量数之和不相等，则平衡时压强不再发生变化，故A正确；B.由于是在固定体积的容器中反应，则无论是否达到平衡状态，密度都不变，故B错误；C.反应达到平衡状态时，物质的浓度、含量、质量等不再发生变化，则平衡时容器内Z分子数一定，故C正确；D.反应物和生成物都是气体，无论是否达到平衡状态，容器内气体的质量都一定，故D错误；故答案为：AC；
（3）因容器体积不变，充入稀有气体对平衡无影响，放出的热量不变，故A正确；反应从逆反应开始，反应吸收热量，故B错误；C中起始加入量与题干等效，但存在生成物，达平衡时放出的热量均小于Q1kJ，故C错误；D中相当于原平衡时充入了Z，平衡逆向移动，达平衡时放出的热量均小于Q1kJ，故D错误；故答案为：A；
（4）设转化的X的物质的量为2amol，则有：
2X(g)+Y(g)
Z(g)+W(g) △H=-QkJmol-1(Q＞0)
起始(mol) 4 6 0 0
转化(mol) 2a a a a
平衡(mol) 4-2a 6-a a a
由前后的压强之比等于物质的量之比可得：
=90%，则a=1，故转化的X为2mol，由热化学方程式可得此时放出的热量为QkJ，故答案为：Q；
（5）该条件下，恒压与恒容相比，相当于增大压强，压强越大，反应速率越大，反应到达平衡的时间越短，增大压强平衡向正反应方向移动，则X的质量分数减小，故答案为：N；＞；
（6）2molX和1molY在容器M中反应并达到平衡，x的平衡转化率为50%，
2X（g）+Y（g）Z（g）+W（g）
起始（mol）：2 1 0 0
转化（mol）：1 0.5 0.5 0.5
平衡（mol）：1 0.5 0.5 0.5
平衡常数k=
=
=0.5， 所以其温度是350℃，故答案为：350℃。
津桥教育计算小状元系列答案
