题目内容

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/℃
700
800
830
1000
1200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
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,向一个5L密闭容器中充入0.20 mol A和0.80 mol B,如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003mol·L-1·s-1,则6s时c(A)=      mol·L-1,C的物质的量为         mol;若反应经一段时间后,达到平衡时A的转化率为
            ,如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气,平衡时A的转化率为              ;
(3)判断该反应是否达到平衡的依据为       (填正确选项前的字母);
a.压强不随时间改变
b.气体的密度不随时间改变
c.c(A)不随时间改变
d.单位时间里生成C和D的物质的量相等
(4)1200℃时反应C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常数的值为           
(1)   <
(2)0.022; 0.09; 80%;80%(3)c(4)2.5

试题分析:(1)可逆反应A(g)+B(g)?C(g)+D(g)的平衡常数表达式k=由表中数据可知,温度越高平衡常数越小,说明升高温度平衡向逆反应移动,故正反应是放热反应,即△H<0,
(2)反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003mol?L-1?s-1,则6s内△c(A)=0.003mol?L-1?s-1×6s=0.018mol/L,A的起始浓度为0.2mol/5L=0.04mol/L,故6s时时c(A)=0.04mol/L-0.018mol/L=0.022mol/L,
故6s内△n(A)=0.018mol/L×5L=0.09mol,由方程式可知n(C)=△n(A)=0.09mol,
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):0.04   0.16     0       0
变化(mol/L):x        x        x       x
平衡(mol/L):0.04-x   0.16-x  x      x
故x2/(0.04-x)( 0.16-x)=1,解得x=0.032
所以平衡时A的转化率为0.032/0.04×100%=80%
体积不变,充入1mol氩气,反应混合物各组分的浓度不变,变化不移动,A的转化率不变为80%,
(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,故a错误, b.混合气体的总质量不变,容器的容积不变,故混合气体的密度始终不变,故气体的密度不随时间改变,不能说明到达平衡,故b错误,c.可逆反应到达平衡时,各组分的浓度不发生变化,故c(A)不随时间改变,说明到达平衡,故c正确,d.单位时间里生成C和D的物质的量相等,都表示正反应速率,反应始终按1:1生成C、D的物质的量,不能说明到达平衡,故d错误,故答案为:c;
(4)同一反应在相同温度下,正、逆反应方向的平衡常数互为倒数,故1200℃时反应C(g)+D(g)?A(g)+B(g)的平衡常数的值为1/0.4=2.5,
练习册系列答案
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甲醇汽油是由10%一25%的甲醇与其他化工原料、添加剂合成的新型车用燃料,可达到国标汽油的性能和指标。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
Ⅰ、工业上合成甲醇一般采用下列反应:CO(g)+2 H2(g) CH3 OH(g) △H="a" kJ/mol,
下表是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K):
温度/0C
250
310
350
K
2.041
0.250
0.012
 
(1)由表中数据判断△H  a       0(填“>”、“=”或“<”)。
(2)某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中,充分反应达到平衡后,测得c(CO)="0.5" mol·L-1,则此时的温度为          0C。
(3)在容积固定的密闭容器中发生上述反应,各物质的浓度如下表:
       浓度mol/L
时间/min
c(CO)
c(H2)
c(CH3OH)
0
0.8
1.6
0
2
0.6
1.2
0.2
4
0.3
0.6
0.5
6
0.3
0.6
0.5
 
①反应从2 min到4 min之间,H2的反应速率为        
②反应达到平衡时CO的转化率为             
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w1      w2(填序号)。
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