Question

【題目】已知A(g) +B(g)C(g)+D(g)反應的平衡常數(shù)和溫度的關系如下：

溫度/0C	800	830	1000	1200
平衡常數(shù)	1.1	1.0	0.5	0.4

回答下列問題：

（1）該反應的平衡常數(shù)表達式K=_____________，△H_____0（填“<” “>”或 “=”）；

（2）830℃時，向體積為10L的密閉容器中充入0.2mol的A和0.2mol的B，如反應初始到10s內(nèi)A的平均反應速率v(A)=0.001 mol·L-1·s-1，則10s時c(D)=_____。此時，該反應是否處于平衡狀態(tài)：___（填“是”或“否”）。達到平衡時A的轉(zhuǎn)化率為__________，如果這時向該密閉容器中充入1mol氦氣，A的轉(zhuǎn)化率__________（填“變大”、“變小”或“不變”）。

（3）可用于判斷該反應達到平衡狀態(tài)的依據(jù)為________（填選項符號）：

a、壓強不隨時間改變 b、氣體的密度不再發(fā)生改變

c、c(D)不隨時間改變 d、單位時間內(nèi)生成A和C的物質(zhì)的量相等

（4）1000℃時反應C(g)+D(g) A(g) +B(g)的平衡常數(shù)的值為___________。

Answer 1

【答案】 < 0.01 mol·L-1 是 50% 不變 cd 2

【解析】

(1)化學平衡常數(shù)，是平衡時各生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積所得的比值；根據(jù)溫度與平衡常數(shù)的關系分析判斷；

(2)根據(jù)△c=v△t計算△c(A)，A的起始濃度-△c(A)=10s時c(A)，再根據(jù)方程式計算D的物質(zhì)的量濃度；設平衡時A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，結合平衡常數(shù)K=1列方程計算x的值，據(jù)此分析解答；

(3)根據(jù)化學平衡狀態(tài)的特征分析判斷；

(4)同一溫度下，同一反應的正、逆反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。

(1)可逆反應A(g)+B(g)C(g)+D(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)減小，說明平衡向逆反應方向移動，故正反應為放熱反應，即△H＜0，故答案為：；＜；

(2)反應初始10s內(nèi)A的平均反應速率v(A)=0.001molL-1s-1，則10s內(nèi)△c(A)= 0.001molL-1s-1×10s =0.01mol/L，A的起始濃度==0.02mol/L，故10s時c(A)=0.02mol/L-0.01mol/L=0.01mol/L，由方程式可知c(D)=△c(A)=0.01mol/L，設平衡時A的濃度變化量為x，則：

A(g) + B(g)C(g) + D(g)

開始(mol/L)：0.02 0.02 0 0

變化(mol/L)： x xx x

平衡(mol/L)：0.02-x 0.02-xxx

故=1，解得x=0.01，因此10s時為平衡狀態(tài)，平衡時A的轉(zhuǎn)化率為×100%=50%；體積不變，充入1mol氦氣，反應混合物的各組分濃度不變，平衡不移動，A的轉(zhuǎn)化率不變，故答案為：0.01 mol·L-1；是；50%；不變；

(3)a．該反應前后氣體的物質(zhì)的量不變，壓強始終不變，故壓強不隨時間改變，不能說明到達平衡狀態(tài)，故a錯誤；b．該反應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，氣體的密度不再發(fā)生改變，不能說明到達平衡狀態(tài)，故b錯誤；c．可逆反應到達平衡時，各物質(zhì)的濃度不變，故c(D)不隨時間改變，說明到達平衡，故c正確；d．單位時間里生成A和C的物質(zhì)的量相等，說明單位時間內(nèi)生成C的物質(zhì)的量與消耗C的物質(zhì)的量相等，說明到達平衡，故d正確；故選cd；

(4)同一溫度下，同一反應的正、逆反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，故1000℃時反應C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常數(shù)的值為=2，故答案為：2。