Question

已知2A（g）＋B（g）2C（g），向容積為1L的密閉容器中加入0.050 mol A和0.025mol B，在500℃時充分反應，達平衡后測得c（C）="0.040" mol·L^-1，放出熱量Q₁kJ。
（1）能說明上述反應已經達到化學平衡狀態的是          （填寫序號）；
a.v(C)=2v(B)              b.容器內壓強保持不變
c.v_逆(A)=2v_正(B)           d.容器內氣體的密度保持不變
（2）若在相同的容器中只加入0.050 mol C，500℃時充分反應達平衡后，吸收熱量Q₂kJ，則Q₁與Q₂之間的關系式可表示為                  （用含Q₁、Q₂的代數式表示）；
（3）500℃時，上述反應的化學平衡常數K=                        ；
（4）已知：K（300℃）＞K（350℃），該反應是            （填“放”或“吸”）熱反應；若反應溫度升高，A的轉化率              （填“增大”、“減小”或“不變”）；
（5）某溫度下，A的平衡轉化率（a）與體系總壓強（P）的關系如圖所示，平衡狀態由a變到b時，化學平衡常數K（A）             K（B）（填“＞”、“＜”或“=”）。

Answer 1

（共10分）（1）bc　（2分）（2）Q₁=4Q₂　　（2分）（3）3200　　（2分）
（4）放（1分） 減小　（1分）  （5）=　（2分）

解析試題分析：（1）在一定條件下，當可逆反應的正反應速率和逆反應速率相等時（但不為0），反應體系中各種物質的濃度或含量不再發生變化的狀態，稱為化學平衡狀態。速率之比是相應的化學計量數之比，因此a中的關系始終是成立，不正確；該反應是體積減小的可逆反應，因此壓強也是減小的，所以當壓強不再發生變化時，可以說明達到平衡狀態，b正確；c中反應速率的方向相反，且滿足速率之比是相應的化學計量數之比，正確；密度是混合氣的質量和容器容積的比值，在反應過程中質量和容積始終是不變的，d不正確，答案選bc。
（2）根據反應式可知，0.050 mol C就相當于是0.050 mol A和0.025mol B，由于溫度和容積不變，所以平衡是等效的，即平衡時消耗C的物質的量是0.01mol，所以Q₁與Q₂之間的關系式可表示為Q₁=4Q₂。
（3）該溫度下平衡時，A、B、C的濃度分別是0.01mol/L、0.005mol/L、0.04mol/L，所以平衡常數K＝。
（4）已知：K（300℃）＞K（350℃），這說明升高溫度平衡常數減小，即升高溫度平衡向逆反應方向進行，所以該反應是放熱反應。則反應溫度升高，A的轉化率減小。
（5）平衡常數只與溫度有關系，所以壓強的變化并不能改變平衡常數，即化學平衡常數K（A）＝K（B）。
考點：考查平衡狀態的判斷、反應熱的有關計算、平衡常數的有關計算和判斷
點評：該題屬于中等難度的試題，重點考查學生對平衡狀態、平衡常數的理解。難點是平衡狀態的判斷，判斷平衡狀態的依據一般有：(1)任何情況下均可作為標志的：①υ_正=υ_逆(同一種物質)；②各組分含量(百分含量、物質的量、質量)不隨時間變化；③某反應物的消耗(生成)速率、某生成物的消耗(生成)速率=化學計量數之比；(2)在一定條件下可作為標志的是：①對于有色物質參加或生成的可逆反應體系，顏色不再變化；②對于有氣態物質參加或生成的可逆反應體系，若反應前后氣體的系數和相等，則混合氣體平均相對分子質量M和反應總壓P不變(恒溫恒容)；③對于恒溫絕熱體系，體系的溫度不在變化；(3)不能作為判斷標志的是：①各物質的物質的量或濃度變化或反應速率之比=化學計量數之比 (任何情況下均適用)；②有氣態物質參加或生成的反應，若反應前后氣體的系數和相等，則混合氣體平均相對分子質量M和反應總壓P不變(恒溫恒容)。