Question

【题目】已知A(g) +B(g)C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：

温度/0C	800	830	1000	1200
平衡常数	1.1	1.0	0.5	0.4

回答下列问题：

（1）该反应的平衡常数表达式K=_____________，△H_____0（填“<” “>”或 “=”）；

（2）830℃时，向体积为10L的密闭容器中充入0.2mol的A和0.2mol的B，如反应初始到10s内A的平均反应速率v(A)=0.001 mol·L-1·s-1，则10s时c(D)=_____。此时，该反应是否处于平衡状态：___（填“是”或“否”）。达到平衡时A的转化率为__________，如果这时向该密闭容器中充入1mol氦气，A的转化率__________（填“变大”、“变小”或“不变”）。

（3）可用于判断该反应达到平衡状态的依据为________（填选项符号）：

a、压强不随时间改变 b、气体的密度不再发生改变

c、c(D)不随时间改变 d、单位时间内生成A和C的物质的量相等

（4）1000℃时反应C(g)+D(g) A(g) +B(g)的平衡常数的值为___________。

Answer 1

【答案】 < 0.01 mol·L-1 是 50% 不变 cd 2

【解析】

(1)化学平衡常数，是平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值；根据温度与平衡常数的关系分析判断；

(2)根据△c=v△t计算△c(A)，A的起始浓度-△c(A)=10s时c(A)，再根据方程式计算D的物质的量浓度；设平衡时A的浓度变化量为x，利用三段式表示平衡时各组分的平衡浓度，结合平衡常数K=1列方程计算x的值，据此分析解答；

(3)根据化学平衡状态的特征分析判断；

(4)同一温度下，同一反应的正、逆反应的平衡常数互为倒数。

(1)可逆反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)的平衡常数K=，由表中数据可知，温度升高，平衡常数减小，说明平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，即△H＜0，故答案为：；＜；

(2)反应初始10s内A的平均反应速率v(A)=0.001molL-1s-1，则10s内△c(A)= 0.001molL-1s-1×10s =0.01mol/L，A的起始浓度==0.02mol/L，故10s时c(A)=0.02mol/L-0.01mol/L=0.01mol/L，由方程式可知c(D)=△c(A)=0.01mol/L，设平衡时A的浓度变化量为x，则：

A(g) + B(g)C(g) + D(g)

开始(mol/L)：0.02 0.02 0 0

变化(mol/L)： x xx x

平衡(mol/L)：0.02-x 0.02-xxx

故=1，解得x=0.01，因此10s时为平衡状态，平衡时A的转化率为×100%=50%；体积不变，充入1mol氦气，反应混合物的各组分浓度不变，平衡不移动，A的转化率不变，故答案为：0.01 mol·L-1；是；50%；不变；

(3)a．该反应前后气体的物质的量不变，压强始终不变，故压强不随时间改变，不能说明到达平衡状态，故a错误；b．该反应前后气体的体积不变，混合气体的质量不变，气体的密度始终不变，气体的密度不再发生改变，不能说明到达平衡状态，故b错误；c．可逆反应到达平衡时，各物质的浓度不变，故c(D)不随时间改变，说明到达平衡，故c正确；d．单位时间里生成A和C的物质的量相等，说明单位时间内生成C的物质的量与消耗C的物质的量相等，说明到达平衡，故d正确；故选cd；

(4)同一温度下，同一反应的正、逆反应的平衡常数互为倒数，故1000℃时反应C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常数的值为=2，故答案为：2。