问题 问答题

已知A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:

|温度/℃70090083010001200
平衡常数1.71.11.00.60.4
回答下列问题:

(1)该反应的平衡常数表达式K=______,△H______0(填“<”“>”“=”);

(2)830℃时,向一个5L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003mol•L-1•s-1.,则6s时c(A)=______ mol•L-1,C的物质的量为______mol;若反应经一段时间后,达到平衡时A的转化率为______,如果这时向该密闭容器中再充入1mol氩气,平衡时A的转化率为______;

(3)判断该反应是否达到平衡的依据为______(填正确选项前的字母):

a.压强不随时间改变    b.气体的密度不随时间改变

c.c(A)不随时问改变     d.单位时间里生成c和D的物质的量相等

(4)1200℃时反应C(g)+D(g)⇌A(g)+B(g)的平衡常数的值为______.

答案

(1)可逆反应A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g)的平衡常数表达式k=

c(C)•c(D)
c(A)•c(B)

由表中数据可知,温度越高平衡常数越小,说明升高温度平衡向逆反应移动,故正反应是放热反应,即△H<0,

故答案为:

c(C)•c(D)
c(A)•c(B)
;<;

(2)反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003mol•L-1•s-1,则6s内△c(A)=0.003mol•L-1•s-1×6s=0.018mol/L,A的起始浓度为

0.2mol
5L
=0.04mol/L,故6s时时c(A)=0.04mol/L-0.018mol/L=0.022mol/L,

故6s内△n(A)=0.018mol/L×5L=0.09mol,由方程式可知n(C)=△n(A)=0.09mol,

设平衡时A的浓度变化量为x,则:

               A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g)

开始(mol/L):0.04    0.16     0     0

变化(mol/L):x      x        x     x

平衡(mol/L):0.04-x   0.16-x   x    x

x×x
(0.04-x)×(0.16-x)
=1,解得x=0.032

所以平衡时A的转化率为

0.032mol/L
0.04mol/L
×100%=80%,

体积不变,充入1mol氩气,反应混合物各组分的浓度不变,变化不移动,A的转化率不变为80%,

故答案为:0.022;0.09;80%;80%;

(3)a.该反应前后气体的物质的量不变,压强始终不变,故压强不随时间改变,不能说明到达平衡,故a错误,

 b.混合气体的总质量不变,容器的容积不变,故混合气体的密度始终不变,故气体的密度不随时间改变,不能说明到达平衡,故b错误,

c.可逆反应到达平衡时,各组分的浓度不发生变化,故c(A)不随时间改变,说明到达平衡,故c正确,

d.单位时间里生成C和D的物质的量相等,都表示正反应速率,反应始终按1:1生成C、D的物质的量,不能说明到达平衡,故d错误,

故答案为:c;

(4)同一反应在相同温度下,正、逆反应方向的平衡常数互为倒数,故1200℃时反应C(g)+D(g)⇌A(g)+B(g)的平衡常数的值为

1
0.4
=2.5,

故答案为:2.5.

选择题
单项选择题 A1/A2型题