Question

11．已知可逆反應(yīng)2A（g）+B（g）═2C（g），向容積為0.5L的密閉容器中加入0.050mol A和0.025mol B，在500℃時充分反應(yīng)，達(dá)平衡后測得c（C）=0.040mol•L^-1，放出熱量Q₁kJ．
（1）能說明上述反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是bcf（填字母編號）
a．v（C）=2v（B）
b．單位時間內(nèi)生成2mol A的同時消耗1molB
c．容器內(nèi)壓強保持不變
d．容器內(nèi)氣體的密度保持不變
e．單位時間內(nèi)生成1molB的同時生成2mol A
f．容器內(nèi)氣體的平均分子量保持不變
g．容器內(nèi)氣體的質(zhì)量保持不變
h．容器內(nèi)A物質(zhì)的濃度是B物質(zhì)的2倍
（2）上述反應(yīng)中A的轉(zhuǎn)化率a（A）=40%．
（3）請寫出上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式2A（g）+B（g）═2C（g）△H=-100Q₁kJ•mol^-1
（4）500℃時，上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{400}{27}$．
（5）一般，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率會增大．從以下圖象中選擇符合酶催化作用的化學(xué)反應(yīng)速率隨溫度變化的特征c．

Answer 1

分析 （1）化學(xué)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)的濃度不變，由此衍生的一些物理量也不變，也可判斷平衡狀態(tài)；
（2）反應(yīng)開始前，c（A）=$\frac{0.05mol}{0.5L}$=0.1mol/L，平衡時c（C）=0.04mol/L，據(jù)反應(yīng)方程式計算；
（3）根據(jù)平衡時c（C）=0.04mol/L時放熱Q₁kJ，計算焓變；
（4）反應(yīng)開始時，c（A）=0.1mol/L，c（B）=$\frac{0.025mol}{0.5L}$=0.05mol/L，平衡時c（C）=0.04mol/L，計算平衡常數(shù)；
（5）升溫反應(yīng)速率加快，但溫度太高，酶的活性減弱，催化作用減弱，據(jù)此分析．

解答 解：（1）a、v（C）=2v（B），不能判斷正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率的關(guān)系，所以不能說明已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故錯誤；
b、單位時間內(nèi)生成2mol A的同時消耗1molB，說明v_逆（A）=2v_逆（B）=2v_正（B），故正確；
c、反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量減小，所以容器內(nèi)的壓強減小，所以容器內(nèi)壓強保持不變，即是平衡狀態(tài)，故正確；
d、反應(yīng)后氣體的體積不變，氣體的質(zhì)量也不變，所以容器內(nèi)氣體的密度始終保持不變，不能判斷平衡狀態(tài)，故錯誤；
e、單位時間內(nèi)生成1molB的同時生成2mol A都是逆反應(yīng)速率，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故錯誤；
f、氣體的平均分子量=$\frac{混合氣體的質(zhì)量總和}{混合氣體的物質(zhì)的量總和}$，反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變，物質(zhì)的量不同，所以氣體的平均分子量不變，說明混合氣體的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故正確；
g、混合氣體的質(zhì)量始終不變，所以混合氣體的質(zhì)量不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故錯誤；
h、A與B的濃度大小，決定于開始加入反應(yīng)物的多少，與平衡狀態(tài)無關(guān)，故錯誤；
故答案為：bcf；
（2）反應(yīng)開始前，c（A）=$\frac{0.05mol}{0.5L}$=0.1mol/L，平衡時c（C）=0.04mol/L，則反應(yīng)的c（A）=0.04mol/L，所以A的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.04mol/L}{0.1mol/L}$×100%=40%，
故答案為：40%；
（3）根據(jù)平衡時c（C）=0.04mol/L時放熱Q₁kJ，可知2molA完全反應(yīng)生成2molC放熱100Q ₁kJ，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：2A（g）+B（g）═2C（g）△H=-100Q ₁kJ•mol^-1，故答案為：2A（g）+B（g）═2C（g）△H=-100Q ₁kJ•mol^-1；
（4）反應(yīng)開始時，c（A）=0.1mol/L，c（B）=$\frac{0.025mol}{0.5L}$=0.05mol/L，平衡時c（C）=0.04mol/L，則平衡時，c（A）=0.06mol/L，c（B）=0.025mol/L，化學(xué)平衡常數(shù)K=$\frac{[C]^{2}}{[A]^{2}•[B]}$=$\frac{0.0{4}^{2}}{0.0{6}^{2}×0.025}$=$\frac{400}{27}$，故答案為：$\frac{400}{27}$；
（5）升溫反應(yīng)速率加快，但溫度太高，酶的活性減弱，催化作用減弱，圖c符合題意，故答案為：c．

點評 本題考查了化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、轉(zhuǎn)化率的計算、熱化學(xué)方程式書寫、化學(xué)平衡常數(shù)的計算、酶的催化作用，都是高考高頻考點，注意掌握．