Question

【題目】已知 2A(g)+B(g) 2C(g) ΔH= -a kJ·mol-1(a>0) ，在一個有催化劑、固定容積的容器中加入 2 mol A 和 1 mol B，在 500 ℃時充分反應達到平衡后C 的濃度為 x mol·L-1，放出熱量bkJ。請回答下列問題：

（1） a_____b（填“>”、“=”或“ <”）。

（2）下表為不同溫度下反應的平衡常數(shù)。由此可推知，表中 T1_____ T2（填“>”、“< ”或“ =”）。

T/K	T1	T2	T3
K	1.00×107	2.54×105	1.88×103

若在原來的容器中，只加入 2 mol C，500 ℃時充分反應達到平衡后，吸收熱量 c kJ，則 C 的濃度_____x mol·L-1（填“>”、“=” 或“ <”），a、b、c 之間滿足何種關(guān)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_____(填字母)。

A．4 mol A 和 2 mol B B．4 molA、2 mol B 和 2 mol C

C．4 mol A 和 4 mol B D．6 molA 和 4 mol B

（4）能使該反應的反應速率增大，且平衡向正反應方向移動的是_____(填字母)。

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

（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 2 mol A 和 1 mol B，500 ℃時充分反應達到平衡后，放出熱量 d kJ，則 d_____b（填“>”、“=” 或“ <”），理由是_____。

（6）在一定溫度下，在一個容積不變的容器中通入 2 mol A 和 1 mol B 及適量固體催化劑，使反應達到平衡。保持同一反應溫度，在相同容器中，將起始物質(zhì)改為 4 mol A 和 2 mol B，則平衡時A 的轉(zhuǎn)化率_____（填“不變”、“變大”、“變小”或“不能確定”）。

Answer 1

【答案】> < = a =b+c D C > 由于反應過程中恒壓容器中的壓強比恒容容器中的大，故反應物的轉(zhuǎn)化率較高，生成的C比恒容時多，則放出的熱量也多 變大

【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c kJ，達到平衡狀態(tài)相同，C的濃度相同；正向進行和逆向進行的反應熱量變化之和為反應的焓變；

（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(chǔ)上增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向移動，據(jù)此判斷；

（6）恒壓容器中通入3molA和2molB及固體催化劑，使之反應，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(zhuǎn)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)。

（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x mol/L，放出熱量為b kJ，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，a＞b；

（2）反應是放熱反應，溫度升高平衡常數(shù)減小，圖表數(shù)據(jù)分析，T1＜T2，恒溫恒容下，2molC完全轉(zhuǎn)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）= x molL-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，

對于反應2A（g）+B（g）2C（g）△H=-akJmol-1，則b=n×，

對于反應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=1-n×，故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，答案選D；

（4）已知2A（g）+B（g）2 C（g），△H=-a kJ/mol（a＞0），反應是氣體體積減小的放熱反應，依據(jù)平衡移動原理分析，反應的反應速率增大，且平衡向正反應方向移動；

A．及時分離出C氣體，反應正向進行，但反應速率減小，選項A不符合；

B．適當升高溫度，加快反應速率，但平衡逆向進行，選項B不符合；

C．增大B的濃度，平衡正向進行，反應速率增大，選項C符合；

D．選擇高效催化劑，增大反應速率，但不改變平衡，選項D不符合；

答案選項C；

（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(chǔ)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(zhuǎn)化率變大，反應放出的熱量增大，大于恒容容器中達到平衡狀態(tài)放出的熱量，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，所以轉(zhuǎn)化率更大，放熱更多；

（6）在一定溫度下，在一個容積不變的容器中通入 2 mol A 和 1 mol B 及適量固體催化劑，使反應達到平衡。保持同一反應溫度，在相同容器中，將起始物質(zhì)改為 4 mol A 和 2 mol B，相當于增大壓強，平衡向氣體體積縮小的正反應方向移動，則平衡時A 的轉(zhuǎn)化率變大。