Question

2．反應2A（g）+B（g）?3C（g）+D（g），△H=akJ/mol．反應過程中的能量變化如圖所示．回答下列問題：
（1）a＜0 （填“＜”“＞”“=”），升高溫度該反應化學平衡常數減小（填“增大”或“減小”）．
（2）該反應的熵變△s＞0（填“＜”“＞”“=”），在任何（填“高”、“低”、“任何”）溫度能正向自發(fā)進行．
（3）若反應在恒容恒溫條件下進行，且A、B的起始濃度分別為5mol/L、2mol/L，10min后平衡時D的濃度為1mol/L，C物質的量為3mol，則容器的容積為1L，B的轉化率為50%，A的反應速率為0.2mol/（L•min），化學平衡常數為3．

Answer 1

分析 （1）根據反應物和生成物的總能量判斷反應是放熱還是吸熱反應；溫度升高平衡向吸熱方向移動，平衡正向移動時，平衡常數增大；
（2）根據氣體反應物和氣體生成物的化學計量數和的大小判斷△s，結合△G=△H-T△s＜0判斷；
（3）根據平衡三行式計算出平衡狀態(tài)，即可根據相關公式計算出容積的體積、B的轉化率、A的反應速率及化學平衡常數．

解答 解：（1）由能量變化圖可知，反應物的總能量大于生成物，此反應為放熱反應，即△H＜0，則a＜0；此可逆反應升高溫度時，平衡逆向移動，平衡常數減小，故答案為：＜；減�。�
（2）已知反應2A（g）+B（g）?3C（g）+D（g），正方向是氣體總量增大的方向，即△s＞0；已知此反應的
△H＜0、△s＞0，根據△G=△H-T△s可知，在任何溫度下，△G均小于0，即均能自發(fā)進行，故答案為：＞；任何；
（3）2A（g）+B（g）?3C（g）+D（g）
起始濃度（mol/L）             5              2              0            0
變化濃度（mol/L）             2             1               3            1
平衡濃度（mol/L）             3             1              3           1
則：容器的體積V=$\frac{3mol}{3mol/L}$=1L；
B的轉化率為：$\frac{1mol/L}{2mol/L}$×100%=50%；
A的平衡反應速率為：$\frac{2mol/L}{10min}$=0.2mol/（L•min；
此反應的平衡常數K=$\frac{{c}^{3}（C）×c（D）}{{c}^{2}（A）×c（B）}$=$\frac{{3}^{3}×1}{{3}^{2}×1}$=3，
故答案為：1；50%；0.2mol/（L•min）；3．

點評 考查化學反應中的能量變化與焾變、熵變的關系及化學平衡的有關計算，涉及平衡常數的影響因素和反應自發(fā)進行的復合判斷的綜合應用，基礎考查，難度中等．