Question

如图所示的装置中发生反应2A₂（g）+B₂（g）?2C（g）；△H=-a kJ/mol（a＞0），已知P是可自由滑动的活塞．在相同温度时关闭K，向A，B容器中分别充入2mol A₂和1mol B₂两容器分别在500℃时达平衡，A中C的浓度为w₁ mol/L，放出热量b kJ，B中C的浓度为w₂ mol/L，放出热量c kJ．请回答下列问题：
（1）此反应的平衡常数表达式为

 

；若将温度升高到700℃，反应的平衡常数将

 

（增大、减小或不变）．
（2）比较大小：w₁

 

 w₂（填＞、=、＜），a、b、c由大到小的关系

 

．
（3）若打开K，一段时间后重新达平衡，容器B的体积将

 

（填增大，减小或不变）．
（4）若让A，B体积相等且固定P，在B中改充入4mol A₂和2mol B₂，在500℃时达平衡后C的浓度为w₃ mol/L，则 w₁，w₃的关系

 

．
（5）能说明A中已达到平衡状态的是

 

（填序号，有一个或多个选项符合题意）．
a、v（C）=2v（B₂）
b、容器内气体压强保持不变
c、容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
d、容器内的气体密度保持不变
（6）使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是

 

．
a、及时分离出C气体               b、适当升高温度
c、增大B₂的浓度                  d、选择高效的催化剂．

Answer 1

考点：化学平衡的影响因素,化学平衡常数的含义,化学平衡状态的判断

专题：化学平衡专题

分析：（1）化学平衡常数K=

生成物平衡浓度系数次幂之积

反应物平衡浓度系数次幂之积

，对于放热反应，温度升高，K减小；
（2）根据影响化学平衡移动的因素：压强来回答：增大压强，该反应的化学平衡正向移动；
（3）打开K后，根据A、B两端压强的大小关系来判断体积的变化；
（4）B中改充入4mol A₂和2mol B₂，在A的基础上加入气体的物质的量是原来的2倍，但是P增大会引起平衡的移动；
（5）当化学反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不再发生变化，由此衍生的一些物理性不变，以此解答该题；
（6）根据影响化学反应速率和化学平衡移动的因素来回答．

解答： 解：（1）化学平衡常数K=

生成物平衡浓度系数次幂之积

反应物平衡浓度系数次幂之积

=

c2(C)

c(A2)2?c(B2)

，该反应是放热反应，温度升高，K减小，故答案为：

c2(C)

c(A2)2?c(B2)

；减小；
（2）A失衡容容器，B是恒压容器，反应2A₂（g）+B₂（g）?2C（g）发生以后，气体的物质的量之和减小，所以B相当于在A的基础上加压，所以平衡B对于A而言是加压了，向右移动，C的浓度增大，放出的热量增加，所以c＞b，故答案为：w₁＜w₂，a＞c＞b；
（3）打开K后，因为B端压强的大于A端的压强，所以B中压强会减小，活塞P会向左移动，故b的体积减小，故答案为：减小；      
（4）B中改充入4mol A₂和2mol B₂，是A加入气体的物质的量是原来的2倍，但是压强增大会引起平衡的右移，所以w₃＞2w₁，故答案为：w₃＞2w₁；
（5）a、v（C）=2v（B₂）不能证明正逆反应速率相等，故a错误；
b、该反应是一个反应前后气体系数和变化的反应，所以容器内气体压强保持不变，证明反应达到了平衡，故b正确；
c、容器中气体的平均相对分子质量M=

m

n

，m不随时间而变化，该反应是一个反应前后气体系数和变化的反应，即n变化，故M不变证明达到了平衡，故c正确；
d、容器内的气体密度ρ=

m

V

，m不随时间而变化，V始终保持不变，即密度始终不变，故d错误．
故选bc．
（6）a、及时分离出C气体，化学反应速率减小，故a错误；
b、适当升高温度，化学反应速率增大，但平衡逆向移动，故b错误；
c、增大B₂的浓度，化学反应速率增大，平衡正向移动，故c正确；
d、选择高效的催化剂，化学反应速率增大，平衡不移动，故d错误．
故选c．

点评：本题综合考查影响化学反应速率、化学平衡移动的因素、化学平衡状态的判断以及化学平衡常数等知识，综合性强，难度大．