Question

14．已知如下化学反应．4HCl+O₂$\frac{\underline{\;CuO/CuCl\;}}{400℃}$2Cl₂+2H₂O．完成下列填空：
（1）该反应平衡常数的表达式K=$\frac{{c}^{2}（C{l}_{2}）×{c}^{2}（{H}_{2}O）}{{c}^{4}（HCl）×c（{O}_{2}）}$；若反应容器的容积为4L，4min后达到平衡，测得容器内物质由2.0mol减少至1.75mol，则HCl的平均反应速率为0.0625mol/（L?min）．
（2）若该反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达平衡时，下列叙述正确的是c．　　
a．v （HCl）=2v（Cl₂）
b．4v_正（HCl）=v_逆（O₂）
c．又加入1molO₂，达新平衡时，HCl的转化率增大
d．分离出H₂O，达新平衡时，v_正（HCl）增大．

Answer 1

分析 （1）化学平衡常数是指：一定温度下，可逆反应到达平衡时，生成物的浓度系数次幂之积与反应物的浓度系数次幂之积的比，固体、纯液体不需要在化学平衡常数中写出；
利用差量法计算消耗HCl物质的量，再根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（HCl）；
（2）a．未指明正逆速率，不能确定是否到达平衡；
b．不同物质表示正逆速率之比等于化学计量数之比，反应到达平衡；
c．增大没有反应物难度，平衡正向氧气，其它反应物转化率增大；
d．分离出H₂O，平衡正向移动，正反应速率减小至平衡状态．

解答 解：（1）4HCl+O₂$\frac{\underline{\;CuO/CuCl\;}}{400℃}$2Cl₂+2H₂O的平衡常数表达式K=$\frac{{c}^{2}（C{l}_{2}）×{c}^{2}（{H}_{2}O）}{{c}^{4}（HCl）×c（{O}_{2}）}$；
4min后达到平衡，测得容器内物质由2.0mol减少至1.75mol，则：
4HCl+O₂$\frac{\underline{\;CuO/CuCl\;}}{400℃}$2Cl₂+2H₂O   物质的量减小
4                                1
1mol                       2mol-1.75mol=0.25mol
故v=$\frac{\frac{1mol}{4L}}{4min}$=0.0625mol/（L?min），
故答案为：$\frac{{c}^{2}（C{l}_{2}）×{c}^{2}（{H}_{2}O）}{{c}^{4}（HCl）×c（{O}_{2}）}$；0.0625mol/（L?min）；
（2）a．未指明正逆速率，不能确定是否到达平衡，若分别表示正逆速率，则处于平衡状态，故a错误；
b．4v_正（HCl）=v_逆（O₂）均表示逆反应速率，反应始终按该比例关系进行，故b错误；
c．又加入1molO₂，氧气浓度增大，平衡正向移动，HCl的转化率增大，故c正确；
d．分离出H₂O，平衡正向移动，正反应速率减小至平衡状态，达新平衡时，v_正（HCl）减小，故d错误，
故选：c．

点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、平衡常数、反应速率计算、平衡状态判断等，注意判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不变化说明到达平衡．