Question

20．已知2A₂（g）+B₂（g）?2C₃（g）△H=-a kJ/mol（a＞0），在一个有催化剂、固定容积的容器中加入2mol A₂和1mol B₂，在500℃时充分反应达到平衡后C₃的浓度为x mol•L^-1，放出热量b KJ．请回答下列问题．
（1）a＞（填“＞”、“=”或“＜”）b．
（2）下表为不同温度下该反应的平衡常数．由此可推知，表中T₁＜（填“＞”、“＜”或“=”）T₂．

T/K	T1	T2	T3
K	1.00×107	2.54×105	1.88×103

若在原来的容器中，只加入2mol C₃，500℃时充分反应达到平衡后，吸收热量c KJ，则C₃的浓度=（填“＞”、“=”或“＜”）x mol•L^-1，a、b、c之间满足何种关系？a=b+c（用代数式表示）．
（3）在相同条件下要得到2a KJ热量，加入各物质的物质的量可能是D．
A．4mol A₂和2mol B₂ B．4mol A₂、2mol B₂和2mol C₃
C．4mol A₂和4mol B₂ D．6mol A₂和4mol B₂
（4）能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是C．
A．及时分离出C₃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
（5）若将上述容器改为恒压容器（反应前体积相同），起始时加入2mol A₂和1mol B₂，500℃时充分反应达到平衡后，放出热量d kJ，则d＞（填“＞”、“=”或“＜”）b，理由是由于恒压容器中压强比恒容容器中的大，故反应物的转化率较高，生成C₃比恒容时多，则放出的热量也多．
（6）在一定温度下，向一个容积不变的容器中通入2mol A₂和1mol B₂及适量固体催化剂，使反应达到平衡．保持同一反应温度，在相同容器中，将起始物质改为4mol A₂、2mol B₂，则平衡时A₂的转化率变大（填“不变”、“变大”“变小”或“不能确定”）．

Answer 1

分析 （1）热化学方程式表达的意义为：当2mol A₂和1mol B₂完全反应时，放出热量为akJ，而该反应为可逆反应，加入的2mol不能完全转化；
（2）正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小；
若在原来的容器中，只加入2mol C₃，与加入2mol A₂和1mol B₂建立完全相同的平衡状态，平衡时C₃的浓度相等，则a=b+c；
（3）在相同条件下要得到2a KJ热量，则参加反应的A₂应4mol，结合可逆反应不能完全转化判断；
（4）A．及时分离出C₃气体，反应速率减慢；
B．适当升高温度，平衡逆向移动；
C．增大B₂的浓度，加快反应速率，平衡正向移动；
D．选择高效的催化剂不影响平衡移动；
（5）恒温恒容下，正反应为气体物质的量减小的反应，平衡时压强减小，若将上述容器改为恒压容器（反应前体积相同），起始时加入2mol A₂和1mol B₂，等效为在原平衡的基础上增大压强，反应物转化率增大；
（6）保持同一反应温度，在相同容器中，将起始物质改为4mol A₂、2mol B₂，等效为在原平衡的基础上增大压强．

解答 解：（1）热化学方程式表达的意义为：当2mol A₂和1mol B₂完全反应时，放出热量为akJ，而该反应为可逆反应，而加入2mol A₂和1mol B₂达到平衡时，没有完全反应，释放的热量小于完全反应释放的热量，即a＞b，故答案为：＞；
（2）正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，故温度表中T₁＜T₂；
若在原来的容器中，只加入2mol C₃，与加入2mol A₂和1mol B₂建立完全相同的平衡状态，平衡时C₃的浓度相等，即则C₃的浓度=x mol•L^-1，则a=b+c，
故答案为：＜；=；a=b+c；
（3）在相同条件下要得到2a KJ热量，则参加反应的A₂应4mol，可逆反应不能完全转化，故A₂的起始物质的量应大于4mol，选项中只有D符合，
故选：D；
（4）A．及时分离出C₃气体，平衡正向移动，但反应速率减慢，故A错误；
B．适当升高温度，提供反应速率，正反应为放热反应，平衡逆向移动，故B错误
C．增大B₂的浓度，加快反应速率，平衡正向移动，故C正确；
D．选择高效的催化剂加快反应速率，但不影响平衡移动，故D错误，
故选：C；
（5）恒温恒容下，正反应为气体物质的量减小的反应，平衡时压强减小，若将上述容器改为恒压容器（反应前体积相同），起始时加入2mol A₂和1mol B₂，等效为在原平衡的基础上增大压强，反应物转化率增大，生成C₃比恒容时多，则放出的热量也多，故d＞b，
故答案为：＞；由于恒压容器中压强比恒容容器中的大，故反应物的转化率较高，生成C₃比恒容时多，则放出的热量也多；
（6）保持同一反应温度，在相同容器中，将起始物质改为4mol A₂、2mol B₂，等效为在原平衡的基础上增大压强，平衡正向移动，则平衡时A₂的转化率变大，
故答案为：变大．

点评 本题考查化学平衡计算、化学平衡影响因素等，注意利用等效思想分析解答，难度中等．