Question

19．已知2A（g）+B（g）?2C（g），向容积为1L的密闭容器中加入0.50mol A和0.25mol B，在500℃时充分反应，达平衡后测得c（C）=0.4mol•L^-1，放出热量Q₁ kJ．
（1）能说明上述反应已经达到化学平衡状态的是bc（填字母编号）
a．v（C）=2v（B）                
b．单位时间内生成2mol A的同时消耗1molB
c．容器内压强保持不变            
d．容器内气体的密度保持不变
（2）若在相同的容器中只加入0.50mol C，500℃时充分反应达平衡后，吸收热量Q₂ kJ，则Q₁与Q₂之间的关系式可表示为Q₁=4Q₂（用含Q₁、Q₂的代数式表示）．
（3）已知K（300℃）＞K（350℃），该反应是放（填“放”或“吸”）热反应；
（4）500℃时，上述反应的化学平衡常数K=320L•mol^-1．
若反应温度升高，A的转化率减小（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（5）某温度下，A的平衡转化率（α）与体系总压强（P）的关系如图所示，平衡状态由a变到b时，化学平衡常数K（a）=K（b）（填“＞”、“＜”或“=”． ）

Answer 1

分析 （1）化学反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，由此衍生的一些物理量也不变，也可判断平衡状态；
（2）根据物质在正逆两个方向转化的量来计算热量进行比较；
（3）根据温度对K的影响，判断是放热还是吸热；
（4）先计算出平衡时各物质的浓度，再求K，根据温度对K的影响，判断A的转化率变化；
（5）平衡常数只与温度有关．

解答 解：（1）a．v（C）=2v（B）不能判断正反应速率和逆反应速率的关系，所以不能说明已经达到平衡状态，故a错误；
b．单位时间内生成2mol A为逆速率，消耗1molB为正速率，而且正逆速率之比等于化学计量数之比，所以是平衡状态，故b正确；
c．反应后气体的物质的量减小，所以容器内的压强减小，所以容器内压强保持不变，即是平衡状态，故c正确；
d．反应后气体的体积不变，气体的质量也不变，所以容器内气体的密度始终保持不变，不能判断平衡状态，故d错误；
故答案为：bc；
（2）2A（g）+B（g）?2C（g）
起始的量：0.50mol 0.25mol       0
转化的量：x            0.5x           x
平衡的量：0.50-x 0.25-0.5x        x
已知达平衡后测得c（C）=0.40mol．L^-1，所以0.40mol．L^-1×1L=x，即x=0.4mol；
若在相同的容器中只加入0.50mol C，把C全部转化为AB时，则生成0.50mol A和0.25mol B，与第一次相等，所以两次的平衡为等效平衡，所以平衡时各物质的量相同；
                  2C（g）?2A（g）+B（g）
起始的量：0.50mol      0            0
转化的量：y             y        0.5y
平衡的量：0.50-y       y        0.5y
所以0.4=0.50-y，即y=0.1mol，则$\frac{0.4mol}{{Q}_{1}}$=$\frac{0.1mol}{{Q}_{2}}$，所以Q₁=4Q₂，
故答案为：Q₁=4Q₂；
（3）K（300℃）＞K（350℃），说明升温平衡向逆反应方向移动，所以该反应是放热反应，
故答案为：放；
（4）平衡时c（A）=$\frac{0.50-0.4}{1}$mol/l=0.1mol/L，c（B）=$\frac{0.25-0.5×0.4}{1}$mol/L=0.05mol/L，c（C）=0.40mol/L，所以K=$\frac{{C}^{2}（C）}{{C}^{2}（A）×{C}^{\;}（B）}$=320L•mol^-1，反应温度升高，平衡逆移，所以A的转化率减小，
故答案为：320L•mol^-1；减小；
（5）平衡常数只与温度有关，所以平衡状态由a变到b时压强增大，但温度不变，所以K不变，即K（a）=K（b），
故答案为：=．

点评 本题考查了平衡状态的判断，反应放出热量的比较，平衡常数的计算等，题目综合性较强，题目难度中等．