Question

6．反應A（g）+B（g）?C（g）+2D（g）的能量變化如圖所示，回答下列問題．
（1）該反應是放熱反應（填“吸熱”“放熱”）．
（2）當反應達到平衡時，升高溫度，A的轉化率減小（填“增大”“減小”“不變”下同），原因是正反應是放熱反應，升高溫度反應向逆反應方向移動；
（3）向體系中加入催化劑，△H不變；
（4）將1molA和2molB加入2L容器中，5min后達到平衡，此時A的轉化率為50%，則5min內用D表示化學反應速率為0.1mol/（L?min）平衡常數K=0.33 mol/L．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，反應物總能量大于生成物總能量，則該反應為放熱反應；
（2）正反應為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動；
（3）使用催化劑改變反應途徑，反應熱只與始態、狀態有關，與反應途徑無關；
（4）將1molA和2molB加入2L容器中，5min后達到平衡，此時A的轉化率為50%，參加反應A的物質的量為0.5mol，則：
                A（g）+B（g）?C（g）+2D（g）
起始濃度（mol/L）：0.5    1       0     0
變化濃度（mol/L）：0.25   0.25    0.25  0.5
平衡濃度（mol/L）：0.25  0.75    0.25  0.5
根據v=$\frac{△c}{△t}$計算v（D），根據K=$\frac{c（C）×{c}^{2}（D）}{c（A）×c（B）}$計算平衡常數．

解答 解：（1）由圖可知，反應物總能量大于生成物總能量，則該反應為放熱反應，
故答案為：放熱；
（2）正反應為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，A的轉化率減小，
故答案為：減小；正反應是放熱反應，升高溫度反應向逆反應方向移動；
（3）使用催化劑改變反應途徑，反應熱只與始態、狀態有關，與反應途徑無關，故△H不變，
故答案為：不變；
（4）將1molA和2molB加入2L容器中，5min后達到平衡，此時A的轉化率為50%，參加反應A的物質的量為0.5mol，則：
                A（g）+B（g）?C（g）+2D（g）
起始濃度（mol/L）：0.5    1       0     0
變化濃度（mol/L）：0.25   0.25    0.25  0.5
平衡濃度（mol/L）：0.25   0.75    0.25  0.5
則v（D）=$\frac{0.5mol/L}{5min}$=0.1mol/（L?min），
平衡常數K=$\frac{c（C）×{c}^{2}（D）}{c（A）×c（B）}$=$\frac{0.25mol/L×（0.5mol/L）^{2}}{0.25mol/L×0.75mol/L}$=0.33 mol/L，
故答案為：0.1mol/（L?min）；0.33 mol/L．

點評 本題考查化學平衡計算與影響因素、平衡常數、反應速率計算、化學反應中能量變化等，比較基礎，注意掌握三段式在化學平衡計算中應用．