Question

反应 3A(g)+2B(g)xC(g)+2D(g)过程中的能量变化如下图所示，回答下列问题。

（1）当反应达到平衡时，升高温度，A 的转化率______（填“增大”“减小”或 “不变”），原因是______；

（2）反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？__________，若升高温度反应速率增大， E₁的变化是： E₁_________。（填“增大”“减小”或“不变”）。

（3）在一定条件下，将 2 mol A 和 2 mol B 混合于容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)xC(g)+ 2D(g)。2 min末反应达到平衡状态时，生成0.8 mol D，同时测得C的浓度为0.4 mol/L。则此时的平衡常数为________；如果增大体系的压强，则平衡体系中C的体积分数将______（填“增大”“减小”或“不 变”）；如果上述反应在相同条件下从逆反应开始进行，起始时加入C和D各4/3mol，要使平衡时各物质的体积分数与原平衡时完全相同，则还应加入______（填“A、B、C、D”）物质_______mol 。

Answer

减小 该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动 无 减小 1/2 不变 B物质 4/3mol

【解析】（1）由图象可以看出反应物总能量大于生成物的总能量，则该反应的正反应为放热反应，所以升高温度，反应逆向移动，则A的转化率减小；（2）催化剂能加快反应速率但不改变平衡的移动，所以反应热不变，升高温度反应物的能量增大，则E1减小；（3）对于反应

3A（g）+B（g）⇌xC（g）+2D（g）

起始浓度（mol/L） 1 1 0 0

转化浓度（mol/L） 0.6 0.2 0.4 0.4

平衡浓度（mol/L） 0.4 0.8 0.4 0.4

则x=2，K=c 2(C)c 2(D)/c 3(A)c2(B)=0.42×0.42/0.43×0.8=1/2；反应是气体体积不变的反应，增大压强，平衡不移动，则平衡体系中C的体积分数不变；如果上述反应在相同条件下从逆反应开始进行，起始时加入C和D各4/3mol，要使平衡时各物质的体积分数与原平衡时完全相同，则为等效平衡，反应前后气体体积不变，按化学计量数转化到左边，满足n（A）：n（B）=1：1即可。根据3A（g）+B（g）⇌2C（g）+2D（g）可知，C和D各4/3mol，转化到左边可得A、2mol，B、2/3mol，需要加入B才能达到相同的平衡状态；B的物质的量为nmol，则：2mol：（n+2/3）mol=2mol：2mol，解得n=4/3。