Question

【题目】已知：A（g）＋ 2B（g）C（g）+2D（s），经测定，在不同温度下该反应的平衡常数如下：

温度（℃）	250	300	350
K	30	15.78	12.5

（1）该反应为__________反应(填“吸热”“放热”)．平衡常数K的表达式为K=____________

（2）假设该反应在恒容绝热的密闭容器中进行，下列能判断该反应已达化学平衡状态的是________；

①容器中压强不变 ② 混合气体中c(A)不变 ③υ正(B)＝υ逆(A) ④ 容器内温度不变

⑤容器中混合气体的密度不变 ⑥ c(A):c(b):c(c)=1:2:1

A.除③以外 B.②④⑤ C.①②④⑤ D. ①②④⑤⑥

（3）欲提高B的转化率并加快化学反应速率，下列措施可行的是_____________。（填字母）

a．在恒压下中再充入He b．在恒容下再充入A

c．改变反应的催化剂 d．升高温度

（4）若某温度下，该反应达到平衡时测得反应物与生成物的浓度为c(A)=0.4mol·L－1、c(B)=0.4 mol·L－1、c(C)=0.8 mol·L－1, 则此时的温度为___________；

（5）某温度下，在体积固定的1L的密闭容器中将2 mol A和2 mol B混合，测得不同时刻的压强关系如下：

时间t/h	0	1	2	4	8	16
总压强p/MPa	20	18	16.5	15	12.5	12.5

①计算反应到2h时υ(A)=________________

②计算平衡时B的转化率为 __________，该温度下反应的平衡常数值________。

③由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n(总)和生成物C的物质的量n（C）,则 n(总 )=___________mol，n（C）＝___________mol,反应物A的转化率α（A）的表达式为_______________________。

Answer 1

【答案】放热 C b 350℃ 0.175mol/(Lh) 75% 2.4 2－ （1－）×100%

【解析】

(1). 由题中数据可知，升高温度平衡常数减小，该反应为放热反应，根据平衡常数的定义书写该反应的平衡常数表达式；

(2). 达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度保持不变，以此判断；

(3). 根据化学反应速率和化学平衡的影响因素进行判断；

(4). 利用题中数据计算平衡常数，与表中数据对比判断反应温度；

(5). 根据三段式法结合气体的压强比等于物质的量之比进行计算。

(1). 由表中数据可知，升高温度，平衡常数减小，说明升高温度平衡逆向移动，则该反应为放热反应，生成物D为固体，所以平衡常数的表达式为：K=，故答案为：放热；；

(2). ①.该反应为反应前后气体物质的量不等的可逆反应，容器中压强不变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故①选；

②. 混合气体中c(A)不变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故②选；

③. 反应达到平衡状态时，用不同物质表示的正逆反应速率之比等于化学计量数之比，即υ正(B)＝2υ逆(A)，则υ正(B)＝υ逆(A)不能说明反应达到平衡状态，故③不选；

④. 该反应在恒容绝热的密闭容器中进行，容器内温度不变，说明反应达到平衡状态，故④选；

⑤. 生成物D为固体，在恒容的密闭容器中，容器的体积不变，但气体的质量为变量，所以容器中混合气体的密度为变量，混合气体的密度不变，说明反应达到平衡状态，故⑤选；

⑥. c(A):c(b):c(c)=1:2:1，不能说明各物质的浓度不变，所以不能说明反应达到平衡状态，故⑥不选，综上所述，答案选C；

(3). a. 在恒压下充入He，容器的体积增大，各物质的浓度减小，化学反应速率减慢，故a不选；

b. 在恒容下再充入A，A的物质的量浓度增大，化学反应速率加快且平衡正向移动，B的转化率增大，故b选；

c. 改变反应的催化剂，可以改变化学反应速率，但平衡不移动，B的转化率不变，故c不选；

d. 该反应为放热反应，升高温度可以加快化学反应速率，但化学平衡逆向移动，B的转化率减小，故d不选，答案为：b；

(4). 若某温度下，该反应达到平衡时，测得反应物与生成物的浓度分别为：c(A)=0.4 mol·L－1、c(B)=0.4 mol·L－1、c(C)=0.8 mol·L－1，平衡常数K==12.5，由表中数据可知，此时的温度为350℃，故答案为：350℃；

(5). ①.某温度下，在体积固定的1L的密闭容器中将2 mol A和2 mol B混合，气体的压强比等于气体的物质的量之比，根据三段式法有：

A（g）＋ 2B（g）C（g）+2D（s）

起始（mol） 2 2 0

转化（mol） x 2x x

2h（mol） 2－x 2－2x x

则2h时：=，解得x=0.35mol，所以反应到2h时υ(A)==0.175mol/(L·h)，故答案为：0.175mol/(L·h)；

②. 由表中数据可知，反应达到平衡时，容器内的总压强为12.5，与上述计算同理，得出达到平衡时A转化了0.75mol、B转化了1.5mol、C生成了0.75mol，则平衡时B的转化率为1.5mol÷2mol×100%=75%，该温度下平衡常数K==2.4，故答案为：75%；2.4；

③. 依据压强比等于物质的量之比得=，n(总)=mol；结合三段式[4-2n（C）]：4=p：p0，解得n(C)=(2－)mol；转化A的物质的量为(2－)mol，反应物A的转化率α（A）=×100%=（1－）×100%，故答案为：；(2－)；（1－）×100%。