Question

已知：A(g)＋2B(g) 2C(g)，恒温恒压下，在密闭容器中充入1 mol A和2 mol B后的容积为3L。

(1)下列能用于判断该反应达到平衡的是（填字母）：__________________。

a．A、B的浓度之比为1∶2              b．容器内气体的总物质的量不变

c．容器内气体密度不再变化              d．生成0.2 mol A的同时生成0.2 mol C

(2)平衡后，再向容器中通入1 mol氦气，A的转化率___________（填“增大”、“不变”、“减小”）。

(3)在T₁、T₂不同温度下，C的体积分数与时间关系如图所示。则T₁ ______T₂（填“大于”或“小于”，下同），该反应的△H __________0。若在T₁下达到平衡，K(T₁)=_____。(计算结果)

Answer

bc 减小 小于 小于 5

【解析】

反应A(g)＋2B(g) 2C(g)为气体分子数减小的反应，根据题(3)图可知T2温度下先达到平衡状态，故T1小于T2。

(1)a.反应开始时A和B按物质的量1:2投料，而A和B也按1:2进行反应，故反应过程中A、B的浓度之比一直为1∶2，不能说明达到平衡，a错误；

b.反应为前后气体分子数减少的反应，故当容器内气体的总物质的量不变时反应达到平衡，b正确；

c.在恒温恒压的条件下，容器体积之比等于气体的物质的量之比，反应前后气体分子数改变，故反应过程中容器体积一直改变，当达到平衡时，气体质量一直不变，容器体积不再改变，则密度不再变化时，反应达到平衡，c正确；

d.根据反应方程式可知，A与C的化学计量数之比为1:2，则生成0.2 mol A的同时生成0.2 mol C，不能说明正逆反应速率相等，不能判定反应达到平衡，d错误；

答案选bc。

(2)达到平衡，通入与反应无关的气体，在恒温恒压条件下，容器体积增大，相当于减小压强，平衡逆向移动，则A的转化率减小。

(3)根据图像可知，T2温度下先达到平衡状态，故T1小于T2，T2温度下C的体积分数减小，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应，△H小于0；设平衡时C的物质的量为xmol，则A平衡时的物质的量为(1-x)mol，B平衡时的物质的量为(2-x)mol，恒温恒压下，气体体积之比等于气体的物质的量之比，故，解得x=1mol，根据在密闭容器中充入1 mol A和2 mol B后的容积为3L可知，平衡时容器的体积为2.5L，则K(T1)= =。