Question

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/℃	700	800	830	1000	1200
平衡常數(shù)	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(shù)表達式K=

 

，△H

 

0（填“＜”“＞”“=”）．
（2）830℃時，向一個5L的密閉容器中充入0.20mol A和0.80mol B，如反應初始6s內A的平均反應速率v（A）=0.003mol?L^-1?s^-1，則6s時c（A）=

 

mol?L^-1，C的物質的量為

 

mol；若反應經(jīng)一段時間后，達到平衡時A的轉化率為

 

．
（3）判斷該反應是否達到平衡的依據(jù)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）830℃時，若向（2）平衡混合物中再充入0.10mo C和0.10mo D，欲使達到新的平衡時，各物質的物質的量分數(shù)與原平衡相同，則至少應再充入B

 

mol；達到新平衡時，A的物質的量為n（A）=

 

．
（5）1200℃時反應C（g）+D（g）?A（g）+B（g）的平衡常數(shù)的值為

 

．

Answer 1

考點：化學平衡常數(shù)的含義,化學平衡狀態(tài)的判斷,化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：（1）化學平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應達到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，據(jù)此書寫，由表中數(shù)據(jù)可知，溫度升高平衡常數(shù)降低，平衡向逆反應移動，故正反應為放熱反應；
（2）根據(jù)△c=v△t計算△c（A），A的起始濃度-△c（A）=6s時c（A）；
根據(jù)△n=△cV計算△n（A），再根據(jù)方程式計算C的物質的量；
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，代入平衡常數(shù)列方程計算x的值，再根據(jù)轉化率定義計算；
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；
（3）根據(jù)化學平衡狀態(tài)的特征解答，當反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應的進行發(fā)生變化，當該物理量由變化到定值時，說明可逆反應到達平衡狀態(tài)；
（4）各物質的物質的量分數(shù)與原平衡相同，說明與（2）是等效平衡，因為兩這的計量數(shù)相等，所以用極端轉化，相同物質成比例；
（5）同一反應在相同溫度下，正、逆反應方向的平衡常數(shù)互為倒數(shù)．

解答： 解：（1）可逆反應A（g）+B（g）?C（g）+D（g）的平衡常數(shù)k=

c(C)?c(D)

c(A)?c(B)

，由表中數(shù)據(jù)可知，溫度升高平衡常數(shù)降低，平衡向逆反應移動，故正反應為放熱反應，即△H＜0，
故答案為：

c(C)?c(D)

c(A)?c(B)

；＜；
（2）反應初始6s內A的平均反應速率v（A）=0.003mol?L^-1?s^-1，則6s內△c（A）=0.003mol?L^-1?s^-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，
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?yōu)?0%，
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）：0.04 0.16 0 0
變化（mol/L）：x x x x
平衡（mol/L）：0.04-x 0.16-x x x
故

x×x

(0.04-x)×(0.16-x)

=1，解得x=0.032
所以平衡時A的轉化率為

0.032mol/L

0.04mol/L

×100%=80%，
故答案為：0.022；0.09；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(fā)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；
故答案為：c；
（4）在反應A（g）+B（g）?C（g）+D（g）中將轉化為0.10mo C和0.10mo D，A、B各是0.10mol，設投B的量為xmol，由題意可知：

0.1+0.2

0.8+x+0.1

=

0.2

0.8

，則x=0.3mol，投A為0.02mol時平衡量為：0.04-0.032=0.008mol，則投AO為0.03mol時，A的平衡是物質的量為0.008×0.3÷0.2=0.012mol，
故答案為：0.3；0.012mol；
（5）同一反應在相同溫度下，正、逆反應方向的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，故1200℃時反應C（g）+D（g）?A（g）+B（g）的平衡常數(shù)的值為

1

0.4

=2.5，
故答案為：2.5．

點評：本題考查化學平衡計算、平衡常數(shù)計算、化學反應速率、平衡狀態(tài)判斷，難度中等，注意化學平衡狀態(tài)判斷，選擇判斷的物理量，隨著反應的進行發(fā)生變化，當該物理量由變化到定值時，說明可逆反應到達平衡狀態(tài)．