Question

（10分）已知2X₂（g）＋Y₂（g）2Z（g） △H＝－a kJ·mol^－1（a＞0），在一个容积固定的容器中加入2molX₂和1mo1Y₂，在500℃对充分反应达平衡后Z的浓度为W mol·L^－1，放出热量b kJ。

（1）此反应平衡常数表达式为____________________；若将温度降低到300℃，则反应平衡常数将______________（填增大、减少或不变）。

（2）若原来容器中只加入2mol Z，500℃充分反应达平衡后，吸收热量c kJ，则Z浓度___________Wmol·L^－1（填“＞”、“＜”或“＝”），a，b、c之间满足关系___________（用代数式表示）。

（3）能说明反应已达平衡状态的是_____________________（从下列选项中选择）。

a．浓度c（Z）＝2c（Y₂）   b．容器内压强保持不变

c．（X₂）＝2（Y₂）  d．容器内的密度保持不变

（4）若将上述容器改为恒压容器（反应器开始体积相同），相同温度下起始加入2mol X₂和lmol Y₂达到平衡后，Y₂的转化率将___________（填“变大”、“变小”或“不变”）。

Answer

（1）K=  ；增大（各1分，共2分）

（2）=  ； a = b + c（各2分，共4分）     （3）bc（2分）    （4）变大（2分）

【解析】本题考查化学平衡常数、化学平衡状态的判断及影响化学平衡因素和相关计算。（1）由2X2（g）＋Y2（g）2Z（g）可知，平衡常数K=；由于该反应正反应放热，温度降低，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大。（2）在500℃时，在一个容积固定的容器中加入2molX2和1mo1Y2和若原来容器中只加入2molZ属于等效平衡，故平衡时，Z浓度等于Wmol·L－1，a是生成2molZ时所放出的热量，b是生成Z的物质的量为W Vmol所放出的热量、c是消耗Z的物质的量为（2-WV）mol所吸收的热量，则它们之间的关系是2molZ=（2-WV）molZ+W VmolZ，故a = b + c；（3）判断达平衡状态的标志有两条——宏观标志（容积固定，体积不相等的反应，只要容器内压强保持不变就达到了平衡）和微观标志（正反应速率等于逆反应速率，即(X2)＝2(Y2）），故选bc。（4）若将上述容器改为恒压容器（反应器开始体积相同），由于该反应正反应是体积 减小的反应，随反应的进行，压强减小，现在保持压强不变，相当于在原平衡的基础上加压，平衡向正反应方向移动，故Y2的转化率将变大。