Question

（12分）Ⅰ.已知可逆反应：M(g)＋N(g) P(g)＋Q(g)   ΔH＞0，请回答下列问题：

（1）在某温度下，反应物的起始浓度分别为c(M)＝1 mol·L^－1，c(N)＝2.4 mol·L^－1。达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为____________。

（2）若反应温度升高，M的转化率__________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

（3）若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(M)＝4 mol·L^－1，c(N)＝a mol·L^－1；

达到平衡后，c(P)＝2 mol·L^－1，a＝____________。

Ⅱ.在1.0 L密闭容器中放入0.10molA(g)，在一定温度进行如下反应

A(g)B(g)＋C(g)   △H=+85.1kJ·mol^－1

反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：

时间t/h	0	1	2	4	8	16	20	25	30
总压强p/100kPa	4.91	5.58	6.32	7.31	8.54	9.50	9.52	9.53	9.53

回答下列问题:

（1）欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为                                       。

（2）由总压强P和起始压强P₀计算反应物A的转化率α(A)的表达式为                  。

平衡时A的转化率为_          ，列式并计算反应的平衡常数K                   。

Answer

Ⅰ（1）25% （2）增大（1分） （3）6

Ⅱ（1）升高温度、降低压强（1分）（2）α(A)= ×100%；94.1%；K==1.5；

【解析】

试题分析：Ⅰ（1）由于在反应开始时，c(M)＝1 mol/L，达到平衡后，M的转化率为60%，所以反应消耗M的浓度是1 mol/L×60%=0.6mol/L，因为在反应过程中M、N是按照1:1关系消耗的，所以N消耗的浓度也是0.6mol/L，所以此时N的转化率为(0.6mol/L÷2.4 mol/L) ×100%=25%;（2）由于该反应的正反应是吸热反应，所以若反应温度升高，根据平衡移动原理：升高温度，平衡向吸热反应方向移动，所以M的转化率增大；（3）根据（1）可知：当反应达到平衡时各种物质的浓度分别是：c(M)＝0.4 mol/L；c(N)＝1.8mol/L；c(P)＝0.6 mol/L；c(Q)= 0.6 mol/L；该反应的平衡常数K=；若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(M)＝4 mol/L，c(N)＝a mol/L；达到平衡后，c(P)＝2 mol/L，c(Q)＝2 mol/L ; c(M)＝2 mol/L, c(N)＝(a-2) mol/L .由于温度不变，所以化学平衡常数不变，，解得a=6mol/L；Ⅱ（1）由于反应A(g)B(g)＋C(g)，△H=+85.1kJ/mol的正反应是气体体积扩大的吸热反应，所以欲提高A的平衡转化率，即：使平衡正向移动，根据平衡移动原理，应采取的措施为减小压强或升高温度；（2）在体积固定的密闭容器中进行的反应，气体的物质的量的比等于容器内气体的压强之比。根据方程式可知：若有1mol的A发生反应，反应后气体的物质的量增加1mol，所以增加的物质的量就是反应消耗的A的物质的量，因此由总压强P和起始压强P0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为α(A)=[(p-p0)÷p0] ×100%=×100%；平衡时A的转化率为α(A)= (9.53÷4.91-1) ×100%=94.1%；该反应的平衡常数K=。

考点：考查物质的平衡转化率、化学平衡常数的计算及影响化学平衡移动的因素的知识。