Question

【題目】已知M(g)+N(g) P(g)+Q(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系如下：

|溫度/ ℃	700	800	830	1000	1200
平衡常數(shù)	1.7	1.1	1.0	0.6	0.4

回答：
(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=_____________ ，△H_____0（填“<”“ >”“ =”)；

(2)830℃時，向一個5 L的密閉容器中充入0.20mol的M和0.80mol的N，若反應(yīng)6s內(nèi)M的平均反應(yīng)速率v(M)=0．003 mol·L-1·s-1。，則6s時c(M)=______ mol·L-1， P的物質(zhì)的量為_______mol；若反應(yīng)經(jīng)一段時間后，達(dá)到平衡時N的轉(zhuǎn)化率為______。

(3)判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡的依據(jù)為_______(填正確選項前的字母)：

a．壓強(qiáng)不隨時間改變 b.氣體的密度不隨時間改變

c. c(M)不隨時問改變 d.單位時間里生成P和Q的物質(zhì)的量相等

(4)1200℃時反應(yīng)P(g)+Q(g) M(g)+N(g)的平衡常數(shù)的值為______________。

Answer 1

【答案】 < 0.022 0.09 20% c 2.5

【解析】

（1）化學(xué)平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時各生成物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積所得的比值，據(jù)此書寫，由表中數(shù)據(jù)可知，溫度升高平衡常數(shù)降低，平衡向逆反應(yīng)移動，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；
（2）根據(jù)△c=v△t計算△c(M)，M的起始濃度-△c(M)=6s時c(M)；
根據(jù)△n=△cV計算△n(M)，再根據(jù)方程式計算P的物質(zhì)的量；
設(shè)平衡時N的濃度變化量為x，利用三段式表示平衡時各組分的平衡濃度，代入平衡常數(shù)列方程計算x的值，再根據(jù)轉(zhuǎn)化率定義計算；
（3）根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化，當(dāng)該物理量由變化到定值時，說明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)；
（4）同一溫度下，同一反應(yīng)的正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，據(jù)此計算。

(1)可逆反應(yīng)M(g)+N(g)P(g)+Q(g)的平衡常數(shù)k=，由表中數(shù)據(jù)可知，溫度升高平衡常數(shù)降低，平衡向逆反應(yīng)移動，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即△H<0，

故答案為：；<；

(2)反應(yīng)初始6s內(nèi)M的平均反應(yīng)速率v(M)=0.003molL1s1，則6s內(nèi)△c(M)=0.003molL1s1×6s=0.018mol/L，M的起始濃度為=0.04mol/L，故6s時c(M)=0.04mol/L0.018mol/L=0.022mol/L，

故6s內(nèi)△n(M)=0.018mol/L×5L=0.09mol，由方程式可知n(P)=△n(M)=0.09mol，

設(shè)平衡時N的濃度變化量為x，起始時：c(M)==0.04 mol/L，c(N)==0.16 mol/L則：

M(g)+N(g)P(g)+Q(g)

開始(mol/L):0.04 0.16 00

變化(mol/L): x x x x

平衡(mol/L):0.04x0.16xxx

故 =1，解得x=0.032，

所以平衡時N的轉(zhuǎn)化率為×100%=20%，

故答案為：0.022；0.09；20%；

(3)a.該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，壓強(qiáng)始終不變，故壓強(qiáng)不隨時間改變不能說明到達(dá)平衡，故a錯誤；

b.該反應(yīng)前后氣體的體積不變，混合氣體的質(zhì)量不變，氣體的密度始終不變，故b錯誤；

c.可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時,各物質(zhì)的濃度不變,故c(A)不隨時間改變，說明到達(dá)平衡，故c正確；

d.單位時間里生成C和D的物質(zhì)的量相等，從反應(yīng)開始到平衡一直相等，故d錯誤；

故答案選c；

(4)同一反應(yīng)在相同溫度下，正、逆反應(yīng)方向的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，故1200℃時反應(yīng)P(g)+Q(g)M(g)+N(g)的平衡常數(shù)的值為=2.5，

故答案為：2.5。