Question

【題目】(11分）已知2X2(g)+Y2(g)2Z(g)△H=-akJ·mol-1(a>0)，在一個容積固定的容器中加入2molX2和lmolY2，在500℃時充分反應達平衡后Z的濃度為Wmol·L-1，放出熱量bkJ。

（1）此反應平衡常數表達式為______；若將溫度降低到300℃，則反應平衡常數將_____（填增大、減少或不變）

（2）若原來容器中只加入2molZ，500℃充分反應達平衡后，吸收熱量ckJ，則Z濃度______W mol· L-1 （填“>”、“<”或“=” )，a、b、c之間滿足關系_____（用代數式表示）

(3）能說明反應己達平衡狀態的是_____

A．濃度c(Z)=2c(Y2) B．容器內壓強保持不變

C．v逆（X2）=2 v正(Y2) D．容器內的密度保持不變

(4）若將上述容器改為恒壓容器（反應器開始休積相同），相同溫度下起始加入2molX2和lmol Y2達到平衡后，Y2的轉化率將______(填變大、變小或不變)

Answer 1

【答案】（1）K=； 增大（2）= ； a = b + c； （3）BC ；（4）變大。

【解析】

試題分析：（1）對于一個確定的可逆化學反應來說，當反應達到平衡時，所有生成物濃度冪之積與所有反應物濃度冪之積的比就是該反應在該溫度下的化學平衡常數，則2X2(g)+Y2(g)2Z(g)的反應平衡常數表達式為K=；該反應的正反應是放熱反應，若將溫度降低到300℃，根據平衡移動原理：降低溫度，化學平衡向放熱反應方向移動，所以反應平衡常數將增大；（2）若原來容器中只加入2molZ，將Z完全轉化為反應物，則相當于開始只加入了2molX2和lmolY2，與原來的開始狀態相同，則在相同溫度下的平衡狀態相同，所以500℃充分反應達平衡后， Z濃度=W mol· L-1，在恒溫恒容時對于反應前后氣體體積不等的反應，若平衡等效，則物質一邊倒轉化，相應物質的物質的量相等，從能量上說，熱化學方程式的反應熱為反應物完全反應時的能量變化，則a、b、c之間滿足關系為a = b + c；(3）A．物質的濃度關系不一定等于方程式的化學計量數的比，這與反應條件有關，錯誤； B．由于該反應反應前后氣體的物質的量不等，所以若容器內壓強保持不變，則各種氣體的物質的量不變，反應達到平衡，正確；C．v逆（X2）=2 v正(Y2) ，則v正(Y2) = v逆(Y2) ，物質的濃度不變，反應達到平衡，正確；D．由于反應混合物都是氣體，氣體的質量不變，容器的容積不變，所以在任何情況下氣體的密度都不變，因此不能根據容器內的密度保持不變判斷化學平衡狀態，錯誤；(4）若將上述容器改為恒壓容器（反應器開始休積相同），由于該反應的正反應是氣體體積減小的反應，相當于對原反應達到平衡后增大壓強，增大壓強，化學平衡正向移動，反應物的轉化率增大，所以相同溫度下起始加入2molX2和lmol Y2達到平衡后，Y2的轉化率將變大。