Question

在T℃条件下，向1L固定体积的密闭容器M中加入2mol X和1mol Y，发生如下反应：
2X（g）+Y（g）?a Z（g）+W（g）△H=-Q kJ?mol^-1（Q＞0，a为正整数）．
当反应达到平衡后，反应放出的热量为Q₁ kJ，若平衡后再升高温度，混合气体的平均相对分子质量减小，则
（1）化学计量数a的值为

 

．
（2）下列说法中能说明该反应达到了化学平衡状态的是

 

．
A．容器内压强一定    B．容器内气体的密度一定
C．容器内Z分子数一定  D．容器内气体的质量一定
E．容器内气体的平均相对分子质量不再变化
（3）温度维持T℃不变，若起始时向容器M中加入的物质的量如下列各项，则反应达到平衡后放出的热量仍为Q₁ kJ的是

 

（稀有气体不参与反应）．
A．2mol X、1mol Y、1mol Ar
B．a mol Z、1mol W
C．1mol X、0.5mol Y、0.5a mol Z、0.5mol W
D．2mol X、1mol Y、1mol Z
（4）已知：该反应的平衡常数随温度的变化如表：

温度/℃	200	250	300	350
平衡常数K	9.94	5.2	1	0.5

若在某温度下，2mol X和1mol Y在容器M中反应达平衡，X的平衡转化率为50%，则该温度为

 

℃．

Answer 1

考点：等效平衡,化学平衡状态的判断,化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：（1）根据题意可知平衡后再升高温度，平衡逆向进行，混合气体的平均相对分子质量减小，反应前后气体质量不变，所以气体物质的量增大；
（2）化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，且不等于0，各物质的浓度不再发生变化，由此衍生的一些物理量不发生变化，以此进行判断；
（3）选项A中，稀有气体对平衡无影响，放出的热量不变；选项B，反应从逆反应开始，反应吸收热量；选项C、D都有反应物，达平衡时放出的热量均小于Q₁KJ；
（4）计算该温度下的平衡常数，根据表格中平衡常数和温度的关系判断．

解答： 解：（1）反应放热，若平衡后再升高温度，则平衡向左移动，混合气体的平均相对分子质量减小，说明反应物气体的化学计量数之和大于生成物气体的化学计量数之和，即2+1＞a+1，则a=1；
故答案为：1；
（2）2X（g）+Y（g）?Z（g）+W（g）
A．反应前后气体的体积不等，故容器内压强一定可作为判断是否达到化学平衡状态的依据，故A正确；
B．密度=

总质量

体积

，总质量一定，体积一定，密度始终不变，故容器内气体的密度一定不能作为判断是否达到化学平衡状态的依据，故B错误；
C．反应前后气体的分子数不等，故容器内Z分子数一定可作为判断是否达到化学平衡状态的依据，故C正确；
D．反应前后气体的质量保持不变，故容器内气体的质量一定不能作为判断是否达到化学平衡状态的依据，故D错误；
E．平均相对分子质量=

总质量

总物质的量

，总质量一定，总物质的量会变，故容器内气体的平均相对分子质量不再变化可作为判断是否达到化学平衡状态的依据，故E正确；
故答案为：ACE；
（3）选项A中，稀有气体对平衡无影响，放出的热量不变；选项B，反应从逆反应开始，反应吸收热量；选项C、D都有反应物，达平衡时放出的热量均小于Q₁KJ，
故答案为：A；
（4）2molX和1molY在容器M中反应并达到平衡，x的平衡转化率为50%，则平衡时，c（X）=

(1-50%)×2mol

1L

=1mol/L，c（Y）=0.5c（X）=0.5mol/L，c（Z）=c（W）=c（Y）=0.5mol/L，k=

0.5×0.5

0.5×12

=0.5，所以其温度是350℃，
故答案为：350．

点评：本题考查化学平衡状态的判断方法、化学平衡的影响因素、化学平衡常数的计算等知识点，难度较大．注意恒容条件下，向体系中通入惰性气体是否影响平衡移动．