Question

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，若反應初始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=          mol；
若經一段時間后，反應達到平衡，則此時A的轉化率=       ，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        （ 填“變大”或“變小”或“不變”）；
（3）判斷該反應達到平衡的依據為     （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)不隨時間改變
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

（1）K=         < 
（2）0．022    0．09   80%   不變
（3）C
（4）2 ．5

試題分析：（1）可逆反應達到平衡狀態(tài)時各生成物濃度的冪指數的乘積與各反應物濃度冪指數的乘積的比。該反應的化學平衡常數K=。因為升高溫度，化學平衡常數減小，說明升高溫度，化學平衡逆向移動。根據平衡移動原理：升高溫度，化學平衡向吸熱反應方向移動。逆反應方向為吸熱反應。所以該反應的正反應為放熱反應。所以△H<0．（2）v(A)=0．003 mol·L^-1·s^-1，△c(A)= v(A)×△t=0．003 mol·L^-1·s^-1×6s=0．018mol/L則6s時c(A)=（0．20mol÷5 L)－0．018mol/L=0．022mol/L．C的物質的量0．018mol/L×5 L= 0．09mol。因為在830℃時化學平衡常數K=1．0．假設在反應的過程中A消耗的物質的量為x 則達到平衡時各物質的物質的量分別是A：(0．20-x)mol;B:（0．80-x)mol;C:xmol;D:xmol．由于各物質的方程式前邊的系數都為1，所以達到平衡時的物質的量的比等于濃度的比。X²÷[(0．20-x)×(0．80-x)]=1．0．解得x=0．16．所以A的轉化率為(0．16÷0．20)×100%=80%。如果這時向該密閉容器中再充入1 mol氬氣，因為容器的容積不變。A的濃度不變，所以平衡不發(fā)生移動。故平衡時A的轉化率也不變。（3）A．因為該反應是個反應前后氣體體積相等的可逆反應，所以無論反應是否達到平衡，容器內氣體的壓強都不會發(fā)生改變。錯誤。B．由于在反應前后氣體的體積不變，反應遵循質量守恒定律，質量也不變，因此任何時刻，無論反應是否達到平衡，氣體的密度都不改變。錯誤。C．若反應未達到平衡，則 c(A)就會發(fā)生改變。現(xiàn)在c(A)不隨時間改變，說明反應達到了平衡狀態(tài)。正確。D．在方程式中，C和D都是生成物，系數相同，所以在任何時間段內單位時間里生成C和D的物質的量總是相等，因此不能以此為標準判斷反應是否達到平衡狀態(tài)。錯誤。故正確的選項為C。（4）在1200℃時A(g)+B(g)C(g)+D(g)的平衡常數反應C(g)+D(g)  A(g)+B(g)的平衡常數的值為；可見K₁、K₂互為倒數。因為此時K₁=0．4，所以K₂=1÷0．4=2 ．5。