题目内容

如图所示的装置中发生反应2A2(g)+B2(g)?2C(g)△H=-a kJ/mol(a>0),已知P是可自由滑动的活塞.在相同温度时关闭K,向A、B容器中分别充入2mol A2和1mol B2,两容器分别在500℃时达平衡,A中C的浓度为w1 mol/L,放出热量b kJ,B中C的浓度为w2 mol/L,放出热量c kJ.请回答下列问题:

(1)此反应的平衡常数表达式为
 
.
(2)a、b、c由大到小的关系为
 
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(3)若让A、B体积相等且固定P,在B中改充入4mol A2和2mol B2,在500℃时达平衡后C的浓度为w3 mol/L,则w1、w3的关系为
 
.
(4)能说明A中已达到平衡状态的是
 
(填序号,有一个或多个选项符合题意).
a.v(C)=2v(B2)
b.容器内气体压强保持不变
c.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
d.容器内的气体密度保持不变
(5)使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是
 
.
a.及时分离出C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.
考点:化学平衡常数的含义,化学平衡的影响因素,化学平衡状态的判断
专题:化学平衡专题
分析:(1)化学平衡常数K=
生成物平衡浓度系数次幂之积
反应物平衡浓度系数次幂之积
;
(2)根据影响化学平衡移动的因素:压强来回答:增大压强,该反应的化学平衡正向移动;
(3)B中改充入4mol A2和2mol B2,在A的基础上加入气体的物质的量是原来的2倍,但是P增大会引起平衡的移动;
(4)当化学反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不再发生变化,由此衍生的一些物理性不变,以此解答该题;
(5)根据影响化学反应速率和化学平衡移动的因素来回答.
解答: 解:(1)化学平衡常数K=
生成物平衡浓度系数次幂之积
反应物平衡浓度系数次幂之积
=
c2(C)
c(A2)2?c(B2)
,故答案为:
c2(C)
c(A2)2?c(B2)
;
(2)A失衡容容器,B是恒压容器,反应2A2(g)+B2(g)?2C(g)发生以后,气体的物质的量之和减小,所以B相当于在A的基础上加压,所以平衡B对于A而言是加压了,向右移动,C的浓度增大,放出的热量增加,所以c>b,故答案为:a>c>b;
(3)B中改充入4mol A2和2mol B2,是A加入气体的物质的量是原来的2倍,但是压强增大会引起平衡的右移,所以w3>2w1,故答案为:w3>2w1;
(4)a、v(C)=2v(B2)不能证明正逆反应速率相等,故a错误;
b、该反应是一个反应前后气体系数和变化的反应,所以容器内气体压强保持不变,证明反应达到了平衡,故b正确;
c、容器中气体的平均相对分子质量M=
m
n
,m不随时间而变化,该反应是一个反应前后气体系数和变化的反应,即n变化,故M不变证明达到了平衡,故c正确;
d、容器内的气体密度ρ=
m
V
,m不随时间而变化,V始终保持不变,即密度始终不变,故d错误.
故选bc;
(5)a、及时分离出C气体,化学反应速率减小,故a错误;
b、适当升高温度,化学反应速率增大,但平衡逆向移动,故b错误;
c、增大B2的浓度,化学反应速率增大,平衡正向移动,故c正确;
d、选择高效的催化剂,化学反应速率增大,平衡不移动,故d错误.
故选c.
点评:本题综合考查影响化学反应速率、化学平衡移动的因素、化学平衡状态的判断以及化学平衡常数等知识,综合性强,难度大.
练习册系列答案
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(填序号)
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