Question

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

溫度/ ℃	700	800	830	1000	1200
平衡常數	1.7	1.1	1.0	0.6	0.4

回答下列問題：

（1）該反應的平衡常數表達式K= ，△H 0（填“<”“ >”“ =”)；

（2）830℃時，向一個5 L的密閉容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反應初始6s內A的平均反應速率v(A)=0.003 mol·L-1·s-1，則6s時c(A)= mol·L-1， C的物質的量為 mol；若反應經一段時間后，達到平衡時A的轉化率為 ，如果這時向該密閉容器中再充入1 mol氬氣，平衡時A的轉化率為 ；

（3）判斷該反應是否達到平衡的依據為 (填正確選項前的字母)：

a．壓強不隨時間改變 b．氣體的密度不隨時間改變

c．c(A)不隨時問改變 d．單位時間里生成C和D的物質的量相等

（4）1200℃時反應C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常數的值為 。

Answer 1

【答案】（12分）（1） < （各2分）

（2）0.022 mol·L-1 0.09mol 80% 80%（各1分）

（3）c（2分） （4）2.5（2分）

【解析】

試題分析：（1）化學平衡常數是在一定條件下，當可逆反應達到平衡狀態時，生成物濃度的冪之積和反應物濃度的冪之積的比值，則根據方程式可知該反應的平衡常數表達式K＝；由表中數據可知，溫度越高平衡常數越小，說明升高溫度平衡向逆反應移動，故正反應是放熱反應，即△H＜0；

（2）反應初始6s內A的平均反應速率v（A）＝0.003molL-1s-1，則6s內△c（A）＝0.003molL-1s-1×6s＝0.018mol/L，A的起始濃度為0.2mol÷5L＝0.04mol/L，故6s時時c（A）＝0.04mol/L-0.018mol/L＝0.022mol/L，故6s內△n（A）＝0.018mol/L×5L＝0.09mol，由方程式可知n（C）＝△n（A）＝0.09mol；）設平衡時A的濃度變化量為x，則：

A（g）+B（g）C（g）+D（g）

起始濃度（mol/L）：0.04 0.16 0 0

轉化濃度（mol/L）：x x x x

平衡濃度（mol/L）：0.04-x 0.16-x x x

故x2/(0.04-x)(0.16-x)＝1

解得x＝0.032

所以平衡時A的轉化率為×100%＝80%。體積不變，充入1mol氬氣，反應混合物各組分的濃度不變，變化不移動，A的轉化率不變，為80%；

（3）a．該反應前后氣體的物質的量不變，壓強始終不變，故壓強不隨時間改變，不能說明到達平衡，故a錯誤； b．混合氣體的總質量不變，容器的容積不變，故混合氣體的密度始終不變，故氣體的密度不隨時間改變，不能說明到達平衡，故b錯誤；c．可逆反應到達平衡時，各組分的濃度不發生變化，故c（A）不隨時間改變，說明到達平衡，故c正確；d．單位時間里生成C和D的物質的量相等，都表示正反應速率，反應始終按1：1生成C、D的物質的量，不能說明到達平衡，故d錯誤，答案選c；

（4）同一反應在相同溫度下，正、逆反應方向的平衡常數互為倒數，故1200℃時反應C（g）+D（g）A（g）+B（g）的平衡常數的值為1÷0.4＝2.5。