Question

【題目】已知2A2(g)＋B2(g)2C(g)ΔH=－a kJ/mol(a>0)，在一個(gè)有催化劑的固定容積的容器中加入2 mol A2和1 mol B2，在500 ℃時(shí)充分反應(yīng)達(dá)到平衡后C的濃度為wmol·L－1，放出熱量bkJ。

（1）a________b(填“>”“＝”或“<”)。

（2）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為________，若將反應(yīng)溫度升高到700 ℃，該反應(yīng)的平衡常數(shù)將________(填“增大”“減小”或“不變”)。

（3）能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。

a．v(C)＝2v(B2) b．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變 c．v逆(A2)＝2v正(B2) d．容器內(nèi)的密度保持不變

（4）使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的操作是________。

a．及時(shí)分離出C氣體 b．適當(dāng)升高溫度 c．增大B2的濃度 d．選擇高效的催化劑

（5）密閉容器中，給一氧化碳和水蒸氣的氣體混合物加熱，在催化劑存在下發(fā)生反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)。在500 ℃時(shí)，平衡常數(shù)K＝9。若反應(yīng)開始時(shí)，一氧化碳和水蒸氣的濃度都是0.02 mol/L，則在此條件下CO的轉(zhuǎn)化率為________。

Answer 1

【答案】> [c(C)]2/[c(A)]2c(B) 減小 bc c 75%

【解析】

（1）熱化學(xué)方程式表達(dá)的意義為：當(dāng)2mol A2和1mol B2完全反應(yīng)時(shí)，放出熱量為akJ，據(jù)此判斷a、b大小關(guān)系；

（2）化學(xué)平衡常數(shù)為產(chǎn)物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪的乘積的比值；根據(jù)反應(yīng)的熱效應(yīng)判斷化學(xué)平衡常數(shù)的變化；

（3）根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)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(shí)要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化，當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí)，說明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)；

（4）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率影響因素和化學(xué)平衡移動(dòng)影響因素判斷；

（5）根據(jù)三段式以及平衡常數(shù)求出轉(zhuǎn)化的CO2濃度，根據(jù)轉(zhuǎn)化率=求解。

（1）熱化學(xué)方程式表達(dá)的意義為：當(dāng)2molA2和1molB2完全反應(yīng)時(shí)，放出熱量為akJ，而加入2molA2和1molB2達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)沒有完全進(jìn)行，即釋放的熱量小于完全反應(yīng)釋放的熱量，即a＞b；

（2）化學(xué)平衡常數(shù)為產(chǎn)物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪的乘積的比值，故平衡常數(shù)表達(dá)式K=；正反應(yīng)方向放熱，升高溫度，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，生成物濃度減小，反應(yīng)物濃度增大，K減��；

（3）a.v(C)=2v(B2)，從反應(yīng)開始平衡一直有這樣的等量關(guān)系，所以不能作平衡狀態(tài)的標(biāo)志，故a錯(cuò)誤；

b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變，說明總物質(zhì)的量不變，正逆反應(yīng)速率相等，故b正確；

c.v逆(A2)=2v逆(B2)=2v正(B2)，說明達(dá)平衡狀態(tài)，故c正確；

d.容器內(nèi)的密度保持不變，從反應(yīng)開始平衡一直有這樣的等量關(guān)系，所以不能作平衡狀態(tài)的標(biāo)志，故d錯(cuò)誤；

（4）a.生成物濃度降低，則化學(xué)反應(yīng)速率降低，故a錯(cuò)誤；

b.升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大，但化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故b錯(cuò)誤；

c.反應(yīng)物濃度增大，化學(xué)反應(yīng)速率增大，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故c正確；

d.催化劑只影響反應(yīng)速率，不影響化學(xué)平衡，故d錯(cuò)誤；

（5） CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)

起始（mol/L） 0.02 0.02 0 0

轉(zhuǎn)化量（mol/L） x x x x

平衡時(shí)（mol/L）0.02-x 0.02-x x x

根據(jù)平衡常數(shù)K===9，解得x=0.015，故CO的轉(zhuǎn)化率==75%。