Question

（14分）已知A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：

温度/℃	700	800	830	1000	1200
平衡常数	1.7	1.1	1.0	0.6	0.4

请回答下列问题：

（1）该反应平衡常数表达式为K＝______       ；ΔH___0(选填“＞”、“＜”或“＝”)。

（2）830 ℃时，向一个5 L的密闭容器中充入0.20 mol的A和0.80 mol的B，若测得反应初始至6 S内A的平均反应速率v(A)＝0.003 mol · L^-1· S^-1，则6 S时c(A)＝______ mol·L^-1；C的物质的量为______ mol 。

（3）在与（2）相同的温度、容器及A、B配比下反应经一段时间后达到平衡，此时A的转化率为______；如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气，则平衡时A的转化率______    （选填“增大”、“减小”、“不变”）。

（4）判断该反应是否达到平衡的依据为______(填正确选项的字母)。

a．压强不随时间改变        b．气体的密度不随时间改变

c．c(A)不随时间改变        d．单位时间里生成C和D的物质的量相等

（5）1200 ℃时反应C(g)＋D(g)A(g)＋B(g)的平衡常数的值为______        。

Answer

（14分；除注明1分外，其余每空各2分） （1） ＜（1分）

（2） 0.022 0.09 （3） 80% 不变（1分） （4） c （5） 2.5

【解析】

试题分析：（1）化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，则根据方程式可知该反应的平衡常数表达式K＝；由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，说明升高温度平衡向逆反应移动，故正反应是放热反应，即△H＜0；

（2）反应初始6s内A的平均反应速率v（A）＝0.003mol•L-1•s-1，则6s内△c（A）＝0.003mol•L-1•s-1×6s＝0.018mol/L，A的起始浓度为0.2mol÷5L＝0.04mol/L，故6s时时c（A）＝0.04mol/L-0.018mol/L＝0.022mol/L，故6s内△n（A）＝0.018mol/L×5L＝0.09mol，由方程式可知n（C）＝△n（A）＝0.09mol；

（3）设平衡时A的浓度变化量为x，则：

A（g）+B（g）C（g）+D（g）

开始（mol/L）：0.04 0.16 0 0

变化（mol/L）：x x x x

平衡（mol/L）：0.04-x 0.16-x x x

故x2/(0.04-x)(0.16-x)＝1

解得x＝0.032

所以平衡时A的转化率为×100%＝80%

体积不变，充入1mol氩气，反应混合物各组分的浓度不变，变化不移动，A的转化率不变，为80%；

（4）a．该反应前后气体的物质的量不变，压强始终不变，故压强不随时间改变，不能说明到达平衡，故a错误； b．混合气体的总质量不变，容器的容积不变，故混合气体的密度始终不变，故气体的密度不随时间改变，不能说明到达平衡，故b错误；c．可逆反应到达平衡时，各组分的浓度不发生变化，故c（A）不随时间改变，说明到达平衡，故c正确；d．单位时间里生成C和D的物质的量相等，都表示正反应速率，反应始终按1：1生成C、D的物质的量，不能说明到达平衡，故d错误，故答案为：c；

（4）同一反应在相同温度下，正、逆反应方向的平衡常数互为倒数，故1200℃时反应C（g）+D（g）A（g）+B（g）的平衡常数的值为1÷0.4＝2.5。

考点：考查化学平衡计算、平衡常数计算、化学反应速率、平衡状态判断