Question

（15分）（一）一定溫度下，在體積固定的密閉中加入2 mol X和1 mol Y，發(fā)生如下反應：2X(g) + Y(g)  a Z(g) + W(g) △H =－QkJ·mol^－1 (Q>0)
當反應達到平衡后，反應放出的熱量為Q₁ kJ，物質X的轉化率為α；平衡后再升高溫度，混合氣體的平均相對分子質量減小，則
(1)溫度升高，平衡常數(shù)K的值將     (填“增大”．“減小”或“不變”)。
(2)化學計量數(shù)a的值為       ，該反應的熵變△S      0（填“>”．“<”或“=”）。
(3)平衡后，若壓縮容器體積，則再達到平衡后X的濃度將________(填“增大”、“減少”或“不變”)   X的轉化率α＝　　        (用含Q．Q₁的代數(shù)式表示)。
(4)維持溫度不變，若起始時向容器中加入的物質的量如下列各項，則反應達到平衡后放出的熱量仍為Q₁ kJ的是        (稀有氣體不參與反應)。

A．2 molX．1mol Y．1molAr	B．a molZ．1mol W
C．1 molX．0.5mol Y．0.5a molZ．0.5 mol W	D．4 molX．2mol Y

（二）若在相同溫度下，將2 mol X和1 mol Y加入到容積固定不變的甲容器中，將2amol Z和2 mol W加入到容積可變的乙容器中，t₁＝5 min時兩容器內均達到平衡狀態(tài)，甲中c(Z)＝1.5 mol/L。

請回答下列問題：
(1)5 min內，用X物質表示甲容器中的平均反應速率v(X)＝________。
(2)保持溫度不變，移動活塞P，使乙的容積和甲相等，達到新的平衡后，乙容器中Z的物質的量濃度c(Z)________(填“>”“<”或“＝”)3 mol/L。
(3)保持溫度不變，t₂時分別向甲、乙中加入等質量的氦氣后，下圖中能表示甲中反應速率變化情況的是________，能表示乙中反應速率變化情況的是________。

Answer 1

（一）(1)減小 （2）1  ，＜ （3）增大       Q₁／Q （4）A
（二） (1)0.6 mol/(L·min)   (2) >　(3)A　  C

（一）（1）正反應放熱，所以平衡后再升高溫度，平衡向逆反應方向進行，平衡常數(shù)減小。
（2）正反應放熱，所以平衡后再升高溫度，平衡向逆反應方向進行。由于混合氣體的平均相對分子質量減小，所以正反應一定是體積減小的，所以熵值是減小的，則a的值為1。
（3）壓縮容器體積，則平衡向正反應方向進行，根據(jù)勒夏特列原理可知，X的濃度還是增大的。當反應達到平衡后，反應放出的熱量為Q₁ kJ，則根據(jù)熱化學方程式可知，消耗X的物質的量是2Q₁／Q，所以X的轉化率是2Q₁／Q÷2＝Q₁／Q。
（4）這是恒溫恒容條件下的等效平衡，即無論如何進行配比，只要把一端按不可逆反應形式完全轉化為另一端的物質后，相當于完全等同的起始量即可。所以選項A正確，B和C的狀態(tài)等效，但放出的熱量不是Q₁。D中平衡不是等效的，方程式的熱量大于2Q₁，答案選A。
（二）（1）達到平衡狀態(tài)，甲中c(Z)＝1.5 mol/L，則消耗X是3.0mol/L，所以X的反應速率是3.0mol/L÷5min＝0.6 mol/(L·min) 。
（2）反應是體積減小的，則壓強也是減小的。所以保持溫度不變，移動活塞P，使乙的容積和甲相等時，乙容器中壓強是增大的，因此平衡向正反應方向進行，所以Z的濃度大于3.0mol/L。
（3）甲保持容器容積不變，則插入稀有氣體，反應速率不變，平衡不移動；乙保持壓強不變的，則插入稀有氣體，容器容積增大，反應速率降低，平衡向逆反應方向進行，所以正確的答案選A和C。