Question

一定温度下，在一体积固定的密闭容器中加入2mol X和1mol Y，发生如下反应：2X（g）+Y（g）?aZ（g）+W（g）△H=-Q kJ?mol^-1（Q＞0），当反应达到平衡后，反应放出的热量为Q₁ kJ，物质X的转化率为α；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）温度升高，平衡常数K的值是

 

（填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）化学计量数a的值为

 

．
（3）有同学认为，Q₁一定小于Q，你认为该结论是否正确？

 

，其理由是

 

．
（4）维持温度不变，若起始时向容器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
（5）X的转化率α=

 

（用含Q、Q₁的代数式表示）．

Answer 1

考点：化学平衡常数的含义,化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：（1）分析反应是放热反应，依据平衡移动原理升温，平衡向吸热反应方向进行，平衡逆向进行，平衡常数减小；
（2）题干信息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+1＞a+1，a＜2，化学方程式中系数为整数，则a=1；
（3）焓变的意义是对应反应前后完成的能量变化，在一体积固定的密闭容器中加入2mol X和1mol Y反应是可逆反应达到平衡状态，XY不能完全反应分析；
（4）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Q₁ KJ；
（5）依据热化学方程式定量关系结合放出热量计算消耗X物质的量，转化率=

消耗量

起始量

×100%；

解答： 解：（1）发生如下反应：2X（g）+Y（g）?aZ（g）+W（g）△H=-Q kJ?mol^-1（Q＞0），焓变为负值，是放热反应，依据平衡移动原理分析，升温平衡逆向进行，平衡常数减小；
故答案为：减小；　
（2）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；
（3）2X（g）+Y（g）?aZ（g）+W（g）△H=-Q kJ?mol^-1（Q＞0），焓变是指2molX，1molY前后完全反应放热QKJ，加入2mol X和1mol Y，反应达到平衡状态，XY不可能完全反应属于放热小于Q；
故答案为：正确，2 mol x和1 mol y不可能完全反应；    
（4）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；
（5）发生反应：2X（g）+Y（g）?aZ（g）+W（g）△H=-Q kJ?mol^-1（Q＞0），当反应达到平衡后，反应放出的热量为Q₁ kJ，消耗X物质的量=

2Q1

Q

mol，X的转化率=

2Q1 Q mol

2mol

×100%=

Q1

Q

×100%；
故答案为：

Q1

Q

×100%；

点评：本题考查化学平衡的判断和计算，题目有一定难度，本题易错点为（4）．注意一下平衡因素的分析方法和判断依据．