Question

已知A(g)+B(g) C(g)+D(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系如下：

溫度/℃	700	900	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） 830℃時(shí)，向一個(gè)5 L的密閉容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反應(yīng)初始6s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率v(A)="0.003" mol·L^-1·s^-1，則6s時(shí)c(A)＝________mol·L^-1， C的物質(zhì)的量為______ mol；此時(shí)，正反應(yīng)速率_____________（填“大于”、“小于”或“等于”）逆反應(yīng)速率。
（2）在恒容密閉容器中判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡的依據(jù)為________(填正確選項(xiàng)前的字母)：
a．壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變     b.氣體的密度不隨時(shí)間改變
c. c(A)不隨時(shí)間改變     d.單位時(shí)間里生成c和D的物質(zhì)的量相等   
（3）1200℃時(shí)反應(yīng)C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常數(shù)的值為___________________。
（4）絕熱容器不與外界交換能量，在恒容絕熱條件下，進(jìn)行2M(g)+N（g）2P（g）+Q（s）反應(yīng)，按下表數(shù)據(jù)投料，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，測得體系壓強(qiáng)升高，簡述該反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的變化關(guān)系：__________________________________________________________________________________。

物  質(zhì)	M	N	P	Q
起始投料/mol	2	1	2	0

 

Answer 1

（本題共8分）（1）0.022 mol·L-1    0.09mol  大于 （3分） （2）c （2分）    
（3）2.5 （1分）  （4）該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的升高而減�。�2分）

試題分析：（1）6s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率v（A）＝0.003mol?L^-1?s^-1，則△c（A）＝0.003mol?L^-1?s^-1×6s＝0.018mol?L^-1，故6s時(shí)A的濃度為0.2mol÷5L－0.018mol/L＝0.022mol/L。△n（A）＝0.018mol?L^-1×5L＝0.09mol，由方程式可知△n（C）＝△n（A）＝0.09mol
利用三段式計(jì)算平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量，即
A（g）+B（g）C（g）+D（g）
起始量（mol） 0.2   0.8     0   0
轉(zhuǎn)化量（mol） 0.09   0.09    0.09  0.09
6s時(shí)（mol）  0.11  0.71   0.09  0.09
由于反應(yīng)前后體積不變，所以濃度商Qc＝＜1
所以反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，故正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率
（2）在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(shí)（但不為0），反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。a．該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，壓強(qiáng)始終不變，故壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變，不能說明到達(dá)平衡，故a錯(cuò)誤；b．該反應(yīng)前后氣體的體積不變，混合氣體的質(zhì)量不變，氣體的密度始終不變，故b錯(cuò)誤；c．可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，各物質(zhì)的濃度不變，故c（A）不隨時(shí)間改變，說明到達(dá)平衡，故c正確；d．單位時(shí)間里生成C和D的物質(zhì)的量相等，都表示正反應(yīng)速率，反應(yīng)始終按1:1生成，不能說明到達(dá)平衡，故d錯(cuò)誤，答案選c。
（3）同一溫度下，同一反應(yīng)的正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，故1200℃時(shí)反應(yīng)C（g）+D（g）A（g）+B（g）的平衡常數(shù)的值為＝2.5。
（4）由起始Q的物質(zhì)的量為0可知，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行建立平衡，正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，容器的體積不變，平衡時(shí)壓強(qiáng)增大，故絕熱條件下，混合氣體的溫度升高，即正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行，化學(xué)平衡常數(shù)減小，即該反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的變化關(guān)系該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的升高而減小。