Question

6．已知A（g）+B（g）?C（g）+D（s）反应的平衡常数与温度的关系如下：

温度℃	700	800	880	1000	1200
平衡常数	1.0	10.0	12.5	16.1	17.7

回答下列问题：
（1）该反应的平衡常数表达式K=$\frac{c（C）}{c（A）c（B）}$，△H＞0（填“＞、＜、或=”）；
（2）800℃时，向一个5L的密闭容器中充入0.4molA和0.7molB，若反应初始2mim内A的平均反应速率为0.01mol•L^-1•min^-1，则2min时c（A）=0.06mol•L^-1，C的物质的量为0.1mol；若经过一段时间后，反应达到平衡时再向容器中充入0.4molA，则再次达到平衡后A的百分含量与第一次平衡相比增大（填“增大”、“减小”、或“不变”）
（3）下列选项中能作为判断反应达到平衡的依据有ad
a．压强不随时间改变
b．v（A）：v（b）=1：1
c．单位时间内消耗A和B的物质的量相等    
d．C的百分含量保持不变
（4）880℃时，反应 C（g）+D（s）?A（g）+B（g）的平衡常数的值为0.08．
（5）某温度时，平衡浓度符合下式：c（A）．c（B）=c（C），则该此时的温度为700℃．
（6）图是1000℃时容器中A的物质的量的变化曲线，请在图中补画出该反应在1200℃时A的物质的量的变化曲线图．

Answer 1

分析 （1）K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，由表格数据可知，温度越高，K越大；
（2）800℃时，K=10.0，初始2mim内A的平均反应速率为0.01mol•L^-1•min^-1，转化的A为0.02mol/L，则
        A（g）+B（g）?C（g）+D（s）
开始  0.08     0.14          0
转化 0.02      0.02        0.02
2min  0.06     0.12        0.02
结合Qc与K的关系判断是否为平衡状态，再结合平衡常数不变计算A的平衡含量；
（3）结合平衡的特征“等、定”及衍生的物理量判定平衡；
（4）880℃时，互为相反的两个反应的K互为倒数关系；
（5）某温度时，平衡浓度符合下式：c（A）．c（B）=c（C），可知K=$\frac{c（C）}{c（A）c（B）}$=1；
（6）升高温度，反应速率加快，平衡正向移动．

解答 解：（1）由A（g）+B（g）?C（g）+D（s），纯固体不能代入K的表达式中，K=$\frac{c（C）}{c（A）c（B）}$，由表格数据可知，温度越高，K越大，则正反应为吸热反应，△H＞0，
故答案为：$\frac{c（C）}{c（A）c（B）}$；＞；
（2）800℃时，K=10.0，初始2mim内A的平均反应速率为0.01mol•L^-1•min^-1，转化的A为0.02mol/L，则
        A（g）+B（g）?C（g）+D（s）
开始  0.08     0.14          0
转化 0.02      0.02        0.02
2min  0.06     0.12        0.02
则2min时c（A）=0.06mol•L^-1，C的物质的量为0.02mol/L×5L=0.1mol；此时，Qc=$\frac{0.02}{0.06×0.12}$=2.78＜K，平衡正向移动，
         A（g）+B（g）?C（g）+D（s）
开始  0.08     0.14          0
转化   x          x                x
平衡  0.08-x     0.14-x        x
$\frac{x}{（0.08-x）（0.14-x）}$=10，
解得x=0.04mol/L，
平衡后A的百分含量为$\frac{0.04}{0.04+0.1+0.04}$×100%=22.2%，
反应达到平衡时再向容器中充入0.4molA，平衡正向移动，则
          A（g）+B（g）?C（g）+D（s）
开始  0.04+0.08     0.1   0.04
转化        x          x             x
平衡  0.12-x     0.1-x       0.04+x
$\frac{0.04+x}{（0.12-x）（0.1-x）}$=10.0，
解得x=0.027mol/L，
平衡时A的含量为$\frac{0.12-0.027}{0.12+0.1+0.04-0.027}$×100%=39.9%，
则再次达到平衡后A的百分含量与第一次平衡相比增大，
故答案为：0.06；0.1；增大；
（3）a．该反应为气体体积不等的反应，压强不随时间改变，达到平衡状态，故选；                  
b．v（A）：v（b）=1：1始终存在，不能判断达到平衡状态，故不选；
c．单位时间内消耗A和B的物质的量相等，只体现正反应速率关系，不能判定平衡，故不选；    
d．C的百分含量保持不变，可知浓度不变，为平衡状态，故选；
故答案为：ad；
（4）880℃时，A（g）+B（g）?C（g）+D（s）反应的平衡常数K=12.5，互为相反的两个反应的K互为倒数关系，则880℃时，反应 C（g）+D（s）?A（g）+B（g）的平衡常数的值为$\frac{1}{12.5}$=0.08，故答案为：0.08；
（5）某温度时，平衡浓度符合下式：c（A）．c（B）=c（C），可知K=$\frac{c（C）}{c（A）c（B）}$=1，则该此时的温度为700℃，故答案为：700；
（6）升高温度，反应速率加快，平衡正向移动，平衡时A的物质的量比原平衡的小，在1200℃时A的物质的量的变化曲线图为，
故答案为：．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握表中数据、平衡三段法、K的计算、平衡判定为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意（2）为解答的难点，题目难度中等．