Question

4．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	900	1000	1200
平衡常数	0.5	0.6	1.0	1.6	2.0

回答下列问题：
（1）该反应的平衡常数表达式K=$\frac{c（C）×c（D）}{c（A）×c（B）}$，△H=＞0（填“＜”“＞”“=”）；
（2）900℃时，向一个固定容器为2L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，若反应初始到2s内A浓度变化0.05mol•L^-1．则A的平均反应速率v（A）=0.025mol/（L．s）．该反应达到平衡时A的转化率为80%，如果这时向该密闭容器中再充入1mol氩气，平衡时A的转化率为不变（填”变大“、”变小“或”不变“）
（3）判断反应是否达到平衡的依据为c（填字母代号）．
a．压强不随时间改变    b．气体的密度不随时间改变
c．c（A）不随时问改变     d．单位时间里生成C和D的物质的量相等
（4）1200℃时，若向另一相同容器中充入0.30molA、0.40mol B、0.40mol C和0.50mol D，此时v_正大于v_逆（填”大于“、”小于“或”等于“）．

Answer 1

分析 （1）平衡常数是指一定温度下，可能反应到达平衡时生成物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积的比．由表中数据可知，随温度升高平衡常数增大，说明升高温度平衡向正反应方向移动；
（2）根据速率计算公式可得反应速率；设参加反应的A为xmol/L，表示出平衡时各组分的物质的量浓度，代入平衡常数表达式列方程计算．向该密闭容器中再充入1mol氩气，物质的浓度不变，平衡不移动，平衡时A的转化率不变；
（3）根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态；
（4）根据Qc与K的相对大小进行比较判断．

解答 解：（1）A（g）+B（g）═C（g）+D（g）的平衡常数表达式K=$\frac{c（C）×c（D）}{c（A）×c（B）}$，由表中数据可知，随温度升高平衡常数增大，说明升高温度平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应，故△H＞0，故答案为：$\frac{c（C）×c（D）}{c（A）×c（B）}$；＞；
（2）A的平均反应速率v（A）=$\frac{0.1mol/L-0.05mol/L}{2s}$=0.025mol/（L．s）
设参加反应的A为xmol，则：
                        A（g）+B（g）═C（g）+D（g）
起始量（mol/L）：0.1       0.4         0          0
变化量（mol/L）：x           x            x         x
平衡量（mol/L）：0.1-x    0.4-x        x         x
代入平衡常数表达式，则$\frac{x×x}{（0.1-x）×（0.4-x）}$=1，解得x=0.08，故A的转化率为$\frac{0.08mol/L}{0.1mol}$×100%=80%；向该密闭容器中再充入1mol氩气，物质的浓度不变，平衡不移动，平衡时A的转化率不变，故答案为：0.025mol/（L．s）；80%；不变；
（3）a．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a错误；
 b．混合气体的总质量不变，容器的容积不变，故混合气体的密度始终不变，故气体的密度不随时间改变，不能说明到达平衡，故b错误；
c．可逆反应到达平衡时，各组分的浓度不发生变化，故c（A）不随时间改变，说明到达平衡，故c正确；
d．单位时间里生成C和D的物质的量相等，都表示正反应速率，反应始终按1：1生成C、D的物质的量，不能说明到达平衡，故d错误．
故答案为：c；
（4）保持温度不变，往同一容器中通入A、B、C、D各1mol时，则Qc=$\frac{0.4×0.5}{0.3×0.4}$=1.67＜K，故平衡向正反应方向进行，故答案：大于

点评 本题考查化学平衡计算、平衡常数、反应速率计算等，难度中等，旨在考查学生对基础知识的理解掌握