题目内容
【题目】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 |
完成下列填空:
(1)该反应的平衡常数表达式K=______,该反应为_____反应(选填“ 吸热”、“放热”)。当反应达到平衡时,升高温度,A的转化率_____(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)830℃时,向一个5L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003mol/(L·s),则6s时c(A)=______mol/L,C的物质的量为____mol.
(3)一定条件下,向体积为2L的恒容密闭容器中充入1molA(g)和3molB(g),判断该反应达到平衡状态的依据是___________。
a.c(A)=c(C) b.容器中压强不变
c.混合气体的平均相对分子质量不变 d.v逆(D)=v正(B)
(4)1200℃时反应C(g)+D(g)
A(g)+B(g)的平衡常数的值为________。
【答案】
放热 减小 0.022 0.09 d 2.5
【解析】(1)可逆反应A(g)+2B(g)═C(g)+D(g)的的平衡常数表达式
,由表中数据可知,温度升高平衡常数降低,平衡向逆反应移动,故正反应为放热反应;当反应达到平衡时,升高温度,平衡逆向移动,则A的转化减小;
(2)反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003molL-1s-1,则6s内△c(A)=0.003molL-1s-1×6s=0.018mol/L,A的起始浓度为
=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;
(3)a.c(A)=c(C)时无法说明到达平衡,故a错误;b.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b错误,c.混合气体的总质量始终不变,混合气体的总物质的量始终不变,则混合气体的平均相对分子质量始终不变,故c错误;d.根据速率之比等于化学反应式前的系数比,则v逆(D)=v正(B)=v逆(B),可说明反应达平衡,故d正确;答案为d;
(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
=2.5。