Question

【題目】已知2A(g)＋B(g) 2C(g)，△H＝－a kJ/mol(a＞0)，在一個有催化劑的固定容積的容器中加入2molA和1molB，在500℃時充分反應達平衡后C的濃度為ωmol/L，放出熱量為b kJ。

(1)比較a___b(填“＞”“＝”或“＜”)。

(2)下表為不同溫度下該反應的平衡常數(shù)。由此可推知，表中T1____T2(填“＞” “＝”或“＜”)。

T/K	T1	T2	T3
K	1.00×107	2.45×105	1.88×103

若在原來的容器中，只加入2molC，500℃時充分反應達平衡后，吸收熱量為c kJ，C的濃度___(填“＞”、“＝”或“＜”)ωmol/L，a、b、c之間滿足何種關系_______(用代數(shù)式表示)。

(3)在相同條件下要想得到2a kJ熱量，加入各物質(zhì)的物質(zhì)的量可能是_____。

A．4molA和2molB B．4molA、2molB和2molC C．4molA和4molB D．6molA和4molB

(4)為使該反應的反應速率增大，且平衡向正反應方向移動的是____。

A．及時分離出C氣體 B．適當升高溫度 C．增大B的濃度 D．選擇高效催化劑

(5)若將上述容器改為恒壓容器(反應前體積相同)，起始時加入2molA和1molB，500℃時充分反應達平衡后，放出熱量為d kJ，則d_____b(填“＞”“＝”或“＜”)，理由是_________。

(6)在一定溫度下，向一個容積可變的容器中，加入3molA和2molB及固體催化劑，使之反應：2A(g)+B(g)2C(g)，平衡時容器內(nèi)氣體物質(zhì)的量為起始時的90%。保持同一反應溫度，在相同容器中，將起始物質(zhì)的量改為4molA、3molB和2molC，則平衡時A的百分含量_____(填“不變”“變大”“變小”或“無法確定”)。

Answer 1

【答案】＞ ＜ ＝ a＝b＋c D C ＞ 由于反應過程中恒壓容器中壓強大于恒容容器，所以轉化率更大，放熱更多 不變

【解析】

(1)可逆反應不能完全反應，參加反應的A的物質(zhì)的量小于2mol；

(2)反應是放熱反應，溫度升高平衡常數(shù)減小，依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析；若在原來的容器中，只加入2mol C，500℃時充分反應達平衡后，吸收熱量為ckJ，達到平衡狀態(tài)相同，C的濃度相同，據(jù)此分析解答；

(3)由反應方程式可知生成2mol的C時放熱a kJ，想得到2a kJ熱量，則需生成4molC；由于反應是可逆反應，不可能完全進行到底，所以要得到4molC，A與B物質(zhì)的量必須要多于4mol和2mol；

(4)為使該反應的反應速率增大，且平衡向正反應方向移動，依據(jù)影響化學反應速率和化學平衡的因素分析判斷；

(5)原平衡隨反應進行，壓強降低．恒壓容器(反應器開始體積相同)，相同溫度下起始加入2molA和1molB，等效為在原平衡的基礎上增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向移動，據(jù)此分析判斷；

(6)恒壓容器中通入3molA和2molB，平衡時容器內(nèi)氣體物質(zhì)的量為起始時的90%。保持同一反應溫度，在相同容器中，將起始物質(zhì)的量改為4mol A、3mol B和2mol C，轉化為起始量，相當于起始量為6molA和4molB，據(jù)此分析判斷。

(1)在一個有催化劑的固定容積的容器中加入2mol A和1mol B，在500℃時充分反應達平衡后C的濃度為ωmol/L，放出熱量為bkJ，反應是可逆反應，不能進行徹底，反應放出的熱量小于焓變數(shù)值，即a＞b，故答案為：＞；

(2)2A(g)＋B(g) 2C(g)，△H＝－a kJ/mol(a＞0)為放熱反應，溫度升高，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，根據(jù)圖表數(shù)據(jù)，T1＜T2；恒溫恒容下，2molC完全轉化到左邊，可得2molA和1molB，故與原平衡為等效平衡，平衡時C的濃度相同，故c(C)=ωmolL-1，同一可逆反應，相同溫度下，正、逆反應的反應熱數(shù)值相等，但符號相反，令平衡時C的物質(zhì)的量為nmol，反應2A(g)+B(g)2C(g)△H=-akJmol-1，表示生成2molC放出akJ熱量，則生成nmolC，放熱b=a×；反應2C(g)2A(g)+B(g)△H=akJmol-1，C分解的物質(zhì)的量為(2-n)mol，故c=×a=a-n×=a-b，即a=b+c，故答案為：＜，=，a=b+c；

(3)由反應方程式可知生成2mol的C時放熱a kJ，想得到2a kJ熱量，則需生成4molC；由于反應是可逆反應，不可能完全進行到底，所以要得到4molC，A與B物質(zhì)的量必須要多于4mol和 2mol，故D符合，B選項中既有正反應又有逆反應，最終放出的熱量小于2akJ，故答案為：D；

(4)已知2A(g)+B(g)2 C(g)，△H=-akJ/mol(a＞0)，反應是氣體體積減小的放熱反應。A．及時分離出C氣體，平衡正向移動，但反應速率減小，故A不符合；B．適當升高溫度，反應速率加快，但平衡逆向移動，故B不符合；C．增大B的濃度，平衡正向進行，反應速率增大，故C符合；D．選擇高效催化劑，反應速率增大，但平衡不移動，故D不符合；故答案為：C；

(5)原平衡隨反應進行，壓強降低。在恒壓容器(反應器開始體積相同)，相同溫度下起始加入2molA和1molB，等效為在原平衡的基礎上增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向移動，即向正反應移動，B的轉化率變大，反應放出的熱量增大，即d＞b；故答案為：＞；由于反應過程中恒壓容器中壓強大于恒容容器，所以反應物的轉化率更大，放熱更多；

(6)恒壓容器中通入3molA和2molB，平衡時容器內(nèi)氣體物質(zhì)的量為起始時的90%，保持同一反應溫度，在相同容器中，將起始物質(zhì)的量改為4mol A、3mol B和2mol C，轉化為起始量，2A(g)+B(g)2C(g)，相當于起始量為6molA和4molB，是原來起始量的2倍，恒壓容器中達到相同平衡狀態(tài)，平衡時A的百分含量不變；故答案為：不變。