Question

已知2X₂(g)＋Y₂(g)2Z(g) ΔH＝－a kJ·mol^－1(a＞0)，在一个容积固定的密闭容器中加入2 mol X₂和1 mol Y₂，在500 ℃时充分反应达平衡后Z的浓度为Wmol·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）若原容器中只加入2 mol 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“＝”)，b、c间的关系为________。（用a、b、c表示）。

（3）能说明反应已达到平衡状态的是________(从下列选项中选择)。

a．单位时间内消耗1molY₂的同时消耗了2mol Z     b．容器内的密度保持不变

c. 2v_逆(X₂)＝v_正(Y₂)                             d．容器内压强保持不变

（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2 mol X₂和1 mol 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 （2）＝ b+c=a；（3）ad；（4）变大

【解析】

试题分析：（1）化学平衡常数是指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，所以2X2(g)＋Y2(g)2Z(g)的平衡常数K＝，该反应正反应是放热反应，降低温度，平衡向正反应移动，平衡常数增大。

（2）恒温恒容下，2molZ完全转化到左边，可得2molX2和1molY2，则该平衡与原平衡为等效平衡，平衡时Z的浓度相同，c（Z）= Wmol•L-1，同一可逆反应，相同温度下，正、逆反应的反应热数值相等，但符号相反，相同条件下，2 mol Z在500 ℃充分反应达平衡后，吸收热量c kJ，相当于由平衡状态完全反应生成2molZ放出ckJ的热量， 2 mol X2和1 mol Y2，在500 ℃时充分反应达平衡后放出bkJ的热量，然后根据热化学方程式提供的数据，2 mol X2和1 mol Y2，在500 ℃时完全反应生成2molZ放出akJ的热量，所以b+c=a。

（3）平衡的标志是反应的正逆反应速率相同；a．单位时间内消耗1molY2的同时消耗了2mol Z，说明正逆反应速率相同，正确；b. 反应容器体积一定，气体质量守恒，反应过程和平衡状态容器内的密度始终保持不变，错误；c. 依据反应速率之比等于化学方程式的系数之比，表示的是正反应速率，只有v逆（X2）=2v正（Y2），才能说明v逆（X2）=v正（X2），错误；d.反应是气体压强减小的反应，平衡状态容器内压强保持不变，说明反应达到平衡，正确；答案选ad。

（4）原平衡随反应进行，压强降低．恒压容器（反应器开始体积相同），相同温度下起始加入2molX2和1molY2，等效为在原平衡的基础上增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，即向正反应移动，Y2的转化率变大。

考点：考查化学平衡常数的表达式及影响因素，化学平衡状态的判断，等效平衡等知识。