Question

已知2A（g）＋B（g） 2C（g），向容积为1L的密闭容器中加入0.050 mol A和0.025mol B，在500℃时充分反应，达平衡后测得c（C）="0.040" mol·L^-1，放出热量Q₁kJ。
⑴能说明上述反应已经达到化学平衡状态的是     （填写序号）
a.v(C)=2v(B)              b.容器内压强保持不变
c.v_逆(A)=2v_正(B)           d.容器内气体的密度保持不变
⑵若在相同的容器中只加入0.050 mol C，500℃时充分反应达平衡后，吸收热量Q₂kJ，则Q₁与Q₂之间的关系式可表示为                  （用含Q₁、Q₂的代数式表示）；
⑶500℃时，上述反应的化学平衡常数K=                 ；
⑷已知：K（300℃）＞K（350℃），该反应是     （填“放”或“吸”）热反应；若反应温度升高，A的转化率     （填“增大”、“减小”或“不变”）；
⑸某温度下，A的平衡转化率（a）与体系总压强（P）的关系如图所示，平衡状态由a变到b时，化学平衡常数K（A）         K（B）（填“＞”、“＜”或“=”）。

Answer 1

（1）bc （2）Q₁＝4Q₂ （3）3200 （4）放热    减小 （5）＝

试题分析：（1）在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。选项a中不能确定反应速率的方向，因此不能确定是否达到平衡状态，a不正确；该反应是体积减小的可逆反应，反应过程中压强是减小的，所以当容器内气体的压强不再发生变化时可以说明达到平衡状态，b正确；c中反应速率的方向相反，且满足反应速率之比是相应的化学计量数之比，可以说明达到平衡状态，c正确；密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中容积内气体的质量和容器容积始终是不变的，即密度始终是不变的，因此选项d不能说明，答案选bc。
（2）若在相同的容器中只加入0.050 mol C，500℃时充分反应达平衡，则该平衡状态与题干中的平衡状态是相同的。原平衡中，达平衡后测得c（C）＝0.040 mol·L^-1，放出热量Q₁kJ。则该该平衡状态中平衡时c（C）＝0.040 mol·L^-1，即消耗C的浓度是0.010 mol·L^-1，所以Q₁＝4Q₂。
（3）               2A（g）＋B（g） 2C（g）
起始浓度（mol/L）   0.050   0.025         0
转化浓度（mol/L）   0.040   0.020        0.040
平衡浓度（mol/L）   0.010   0.005        0.040
所以平衡常数K＝＝3200
（4）已知：K（300℃）＞K（350℃），这说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以该反应是放热反应；因此若反应温度升高，A的转化率减小。
（5）对于特定的可逆反应，平衡常数只与温度有关系，改变压强平衡不移动，则化学平衡常数K（A）＝K（B）。
点评：该题是高考中的常见考点和题型，属于中等难度试题的考查，试题综合性强，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，有利于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力，提升学生的学科素养。该题的难点是等效平衡的应用。