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(wèn)題：
(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=             ，△H    0（填“<”“ >”“ =”)；
(2)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；
若反應(yīng)經(jīng)一段時(shí)間后，達(dá)到平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為     ，
如果這時(shí)向該密閉容器中再充入1 mol氬氣，平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為         ；
(3)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)問(wèn)改變         d.單位時(shí)間里生成c和D的物質(zhì)的量相等
(4)1200℃時(shí)反應(yīng)C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常數(shù)的值為             。

Answer 1

（1）   ＜（2）0.022   0.09   80%   80% （各2分）  
（3）C   （4）2.5

試題分析：（1）可逆反應(yīng)A（g）+B（g）?C（g）+D（g）的平衡常數(shù)表達(dá)式k=，由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡常數(shù)越小，說(shuō)明升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，故正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，即△H＜0，
（2）反應(yīng)初始6s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率v（A）=0.003mol?L^-1?s^-1，則6s內(nèi)△c（A）=0.003mol?L^-1?s^-1×6s=0.018mol/L，A的起始濃度為0.20/5=0.04mol/L，故6s時(shí)時(shí)c（A）=0.04mol/L-0.018mol/L=0.022mol/L，故6s內(nèi)△n（A）=0.018mol/L×5L=0.09mol，由方程式可知n（C）=△n（A）=0.09mol，設(shè)平衡時(shí)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(shí)A的轉(zhuǎn)化率為0.032/0.04×100%=80%，
體積不變，充入1mol氬氣，反應(yīng)混合物各組分的濃度不變，變化不移動(dòng)，A的轉(zhuǎn)化率不變?yōu)?0%，
（3）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(shuō)明到達(dá)平衡，故a錯(cuò)誤，混合氣體的總質(zhì)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(shí)間改變，不能說(shuō)明到達(dá)平衡，故b錯(cuò)誤，可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，各組分的濃度不發(fā)生變化，故c（A）不隨時(shí)間改變，說(shuō)明到達(dá)平衡，故c正確，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C、D的物質(zhì)的量，不能說(shuō)明到達(dá)平衡，故d錯(cuò)誤，所以本題的答案選擇c。
（4）同一反應(yīng)在相同溫度下，正、逆反應(yīng)方向的平衡常數(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1/0.4=2.5
點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡計(jì)算、平衡常數(shù)計(jì)算、化學(xué)反應(yīng)速率、平衡狀態(tài)判斷，難度中等，注意化學(xué)平衡狀態(tài)判斷，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(shuō)明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)。