Question

一定溫度下，在一體積固定的密閉容器中加入2mol X和1mol Y，發(fā)生如下反應(yīng)：2X（g）+Y（g）?aZ（g）+W（g）△H=-Q kJ?mol^-1（Q＞0），當反應(yīng)達到平衡后，反應(yīng)放出的熱量為Q₁ kJ，物質(zhì)X的轉(zhuǎn)化率為α；平衡后再升高溫度，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小，則
（1）溫度升高，平衡常數(shù)K的值是

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）
（2）化學計量數(shù)a的值為

 

．
（3）有同學認為，Q₁一定小于Q，你認為該結(jié)論是否正確？

 

，其理由是

 

．
（4）維持溫度不變，若起始時向容器中加入的物質(zhì)的量如下列各項，則反應(yīng)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(yīng)）．
A.2mol X，1mol Y、1mol Ar
B．a(chǎn) mol Z、1mol W
C.1mol X、0.5mol Y、0.5a mol Z、0.5mol W
D.2mol X、1mol Y、1mol Z
（5）X的轉(zhuǎn)化率α=

 

（用含Q、Q₁的代數(shù)式表示）．

Answer 1

考點：化學平衡常數(shù)的含義,化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：（1）分析反應(yīng)是放熱反應(yīng)，依據(jù)平衡移動原理升溫，平衡向吸熱反應(yīng)方向進行，平衡逆向進行，平衡常數(shù)減��；
（2）題干信息可知平衡后再升高溫度，平衡逆向進行，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小，反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變，所以氣體物質(zhì)的量增大，2+1＞a+1，a＜2，化學方程式中系數(shù)為整數(shù)，則a=1；
（3）焓變的意義是對應(yīng)反應(yīng)前后完成的能量變化，在一體積固定的密閉容器中加入2mol X和1mol Y反應(yīng)是可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，XY不能完全反應(yīng)分析；
（4）選項A中，稀有氣體對平衡無影響，放出的熱量不變；選項B，反應(yīng)從逆反應(yīng)開始，反應(yīng)吸收熱量；選項C、D都有反應(yīng)物，達平衡時放出的熱量均小于Q₁ KJ；
（5）依據(jù)熱化學方程式定量關(guān)系結(jié)合放出熱量計算消耗X物質(zhì)的量，轉(zhuǎn)化率=

消耗量

起始量

×100%；

解答： 解：（1）發(fā)生如下反應(yīng)：2X（g）+Y（g）?aZ（g）+W（g）△H=-Q kJ?mol^-1（Q＞0），焓變?yōu)樨撝�，是放熱反�?yīng)，依據(jù)平衡移動原理分析，升溫平衡逆向進行，平衡常數(shù)減��；
故答案為：減小；　
（2）反應(yīng)放熱，若平衡后再升高溫度，則平衡向左移動，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小，說明反應(yīng)物氣體的化學計量數(shù)之和大于生成物氣體的化學計量數(shù)之和，即2+1＞a+1，則a=1；
故答案為：1；
（3）2X（g）+Y（g）?aZ（g）+W（g）△H=-Q kJ?mol^-1（Q＞0），焓變是指2molX，1molY前后完全反應(yīng)放熱QKJ，加入2mol X和1mol Y，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，XY不可能完全反應(yīng)屬于放熱小于Q；
故答案為：正確，2 mol x和1 mol y不可能完全反應(yīng)；    
（4）選項A中，稀有氣體對平衡無影響，放出的熱量不變；選項B，反應(yīng)從逆反應(yīng)開始，反應(yīng)吸收熱量；選項C、D都有反應(yīng)物，達平衡時放出的熱量均小于Q₁KJ，故答案為：A；
（5）發(fā)生反應(yīng)：2X（g）+Y（g）?aZ（g）+W（g）△H=-Q kJ?mol^-1（Q＞0），當反應(yīng)達到平衡后，反應(yīng)放出的熱量為Q₁ kJ，消耗X物質(zhì)的量=

2Q1

Q

mol，X的轉(zhuǎn)化率=

2Q1 Q mol

2mol

×100%=

Q1

Q

×100%；
故答案為：

Q1

Q

×100%；

點評：本題考查化學平衡的判斷和計算，題目有一定難度，本題易錯點為（4）．注意一下平衡因素的分析方法和判斷依據(jù)．