Question

13．已知可逆反应：M（g）+N（g）?P（g）+Q（g） H＞0，请回答下列问题：
（1）在某温度下，反应物起始浓度分别为：c（M）=1mol•L^-1，c（N）=2.4mol•L^-1，达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为25%．
（2）若反应温度升高，转化率增大（填“增大”、“减少”或“不变”）．
（3）若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c（M）=4mol•L^-1，c（N）=a mol•L^-1；达到平衡后，c（P）=2mol•L^-1，a=6．
（4）若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c（M）=1mol•L^-1，c（N）=0.3mol•L^-1；达到平衡后，M的转化率为20%．

Answer 1

分析 （1）根据M的转化率为60%计算出M的浓度变化量，利用浓度变化量之比等于化学计量数之比求出N的浓度变化量，再根据转化率定义计算；
（2）该反应正反应为吸热反应，升高温度平衡向吸热方向移动，即向正反应方向移动，M的转化率增大；
（3）由于温度不变，则平衡常数不变，与（1）相同，利用三段式计算平衡时各组分的浓度，代入平衡常数计算．
（4）依据化学平衡三段式列式计算，依据转化率的概念计算得到．

解答 解：（1）△c（M）=60%×1mol•L^-1=0.6mol•L^-1，浓度变化量之比等于化学计量数之比，所以△c（N）=△c（M）=0.6mol•L^-1，故此时N的转化率$\frac{0.6mol/L}{2.4mol/L}$×100%=25%，
故答案为：25%；
（2）该反应正反应为吸热反应，升高温度平衡向吸热方向移动，即向正反应方向移动，M的转化率增大，
故答案为：增大；
（3）
△c（M）=60%×1mol•L^-1=0.6mol•L^-1，则：
           M（g）+N（g）?P（g）+Q（g）；
初始（mol/L）：1    2.4     0     0
转化（mol/L）：0.6   0.6    0.6   0.6
平衡（mol/L）：0.4    1.8    0.6   0.6
故该温度下平衡常数k=$\frac{0.6×0.6}{0.4×1.8}$=0.5，
反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c（M）=4mol•L^-1，c（N）=amol•L^-1；达到平衡后，c（P）=2mol•L^-1，则：
           M（g）+N（g）?P（g）+Q（g）；
初始（mol/L）：4    a     0       0
转化（mol/L）：2    2     2      2
平衡（mol/L）：2    a-2    2     2
所以$\frac{2×2}{2×（a-2）}$=0.5，解得a=6，
故答案为：6；
（4）设M的转化率为x，依据化学三段式列式计算
                          M（g）+N（g）?P（g）+Q（g）
起始量（mol/L）  1           0.3         0           0
变化量（mol/L）  x           x            x           x
平衡量（mol/L） 1-x    0.3-x           x           x
则达到平衡后各物质的平衡浓度分别为：
c（M）=（1-x）mol/L  　c（N）=（0.3-x）mol/L
c（P）=x mol/L　c（Q）=x mol/L
K=$\frac{c（P）•c（Q）}{c（M）•c（N）}$
=$\frac{xmol/L•xmol/L}{（1-x）mol/L•（0.3-x）mol/L}$=0.5；
x=0.20；
故答案为：20%．

点评 本题考查化学平衡的有关计算、平衡常数的有关计算等，题目难度不大，注意理解化学平衡常数的用途，判断反应进行程度、判断反应进行的方向、计算转化率等．