Question

8．已知可逆反应：M（g）+N（g）?P（g）+Q（g）△H＞0，请回答下列问题．
（1）某温度下，反应物的起始浓度分别为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）若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c（M）=4mol•L^-1，c（N）=3mol•L^-1；达到平衡后，c（P）=2mol•L^-1，则平衡体系中Q的体积分数为28.6%．
（3）若反应温度不变，测得某一时刻，c（M）=0.5mol•L^-1，c（N）=1.2mol•L^-1，c（P）=0.8mol•L^-1c（Q）=0.4mol•L^-1，判断此时反应向逆反应方向进行．

Answer 1

分析 （1）达到平衡后，M的转化率为60%，则M参加反应的浓度=1mol/L×60%=0.6mol/L，根据方程式知，参加反应的M、N的浓度变化量相等，所以N参加反应的浓度变化量为0.6mol/L，则N的转化率=$\frac{0.6mol/L}{2.4mol/L}×100%$；
（2）反应物的起始浓度分别为c（M）=4mol•L^-1，c（N）=3mol•L^-1；达到平衡后，c（P）=2mol•L^-1，
根据方程式知，生成的P、Q的物质的量浓度相等，且反应前后气体物质的量浓度之和不变，Q的体积分数等于其物质的量浓度分数，所以Q的体积分数=$\frac{2mol/L}{（4+3）mol/L}×100%$；
（3）（1）中平衡时c（M）=1mol/L×（1-60%）=0.4mol/L，c（N）=（2.4-0.6）mol/L=1.8mol/L，c（P）=c（Q）=0.6mol/L，化学平衡常数K=$\frac{0.6×0.6}{0.4×1.8}$=0.5，浓度商=$\frac{0.8×0.4}{0.5×1.2}$=0.53＞K，据此分析解答．

解答 解：（1）达到平衡后，M的转化率为60%，则M参加反应的浓度=1mol/L×60%=0.6mol/L，根据方程式知，参加反应的M、N的浓度变化量相等，所以N参加反应的浓度变化量为0.6mol/L，则N的转化率=$\frac{0.6mol/L}{2.4mol/L}×100%$=25%，故答案为：25%；
（2）反应物的起始浓度分别为c（M）=4mol•L^-1，c（N）=3mol•L^-1；达到平衡后，c（P）=2mol•L^-1，
根据方程式知，生成的P、Q的物质的量浓度相等，且反应前后气体物质的量浓度之和不变，Q的体积分数等于其物质的量浓度分数，所以Q的体积分数=$\frac{2mol/L}{（4+3）mol/L}×100%$=28.6%，
故答案为：28.6%；
（3）（1）中平衡时c（M）=1mol/L×（1-60%）=0.4mol/L，c（N）=（2.4-0.6）mol/L=1.8mol/L，c（P）=c（Q）=0.6mol/L，化学平衡常数K=$\frac{0.6×0.6}{0.4×1.8}$=0.5，浓度商=$\frac{0.8×0.4}{0.5×1.2}$=0.53＞K，则平衡逆向移动，故答案为：逆反应．

点评 本题考查化学平衡计算，为高频考点，侧重考查学生分析计算能力，明确各个物理量关系是解本题关键，难点是（3）题反应方向判断，要根据浓度商和K相对大小判断，题目难度不大．