问题 填空题

(15分)(一)一定温度下,在体积固定的密闭中加入2 mol X和1 mol Y,发生如下反应:2X(g) + Y(g)  a Z(g) + W(g) △H =-QkJ·mol1 (Q>0)

当反应达到平衡后,反应放出的热量为Q1 kJ,物质X的转化率为α;平衡后再升高温度,混合气体的平均相对分子质量减小,则

(1)温度升高,平衡常数K的值将     (填“增大”.“减小”或“不变”)。

(2)化学计量数a的值为       ,该反应的熵变△S      0(填“>”.“<”或“=”)。

(3)平衡后,若压缩容器体积,则再达到平衡后X的浓度将________(填“增大”、“减少”或“不变”)   X的转化率α=          (用含Q.Q1的代数式表示)。

(4)维持温度不变,若起始时向容器中加入的物质的量如下列各项,则反应达到平衡后放出的热量仍为QkJ的是        (稀有气体不参与反应)。

A.2 molX.1mol Y.1molAr

B.a molZ.1mol W

C.1 molX.0.5mol Y.0.5a molZ.0.5 mol W

D.4 molX.2mol Y(二)若在相同温度下,将2 mol X和1 mol Y加入到容积固定不变的甲容器中,将2amol Z和2 mol W加入到容积可变的乙容器中,t1=5 min时两容器内均达到平衡状态,甲中c(Z)=1.5 mol/L。

请回答下列问题:

(1)5 min内,用X物质表示甲容器中的平均反应速率v(X)=________。

(2)保持温度不变,移动活塞P,使乙的容积和甲相等,达到新的平衡后,乙容器中Z的物质的量浓度c(Z)________(填“>”“<”或“=”)3 mol/L。

(3)保持温度不变,t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后,下图中能表示甲中反应速率变化情况的是________,能表示乙中反应速率变化情况的是________。

答案

(一)(1)减小 (2)1  ,< (3)增大       Q1/Q (4)A

(二) (1)0.6 mol/(L·min)   (2) > (3)A   C

(一)(1)正反应放热,所以平衡后再升高温度,平衡向逆反应方向进行,平衡常数减小。

(2)正反应放热,所以平衡后再升高温度,平衡向逆反应方向进行。由于混合气体的平均相对分子质量减小,所以正反应一定是体积减小的,所以熵值是减小的,则a的值为1。

(3)压缩容器体积,则平衡向正反应方向进行,根据勒夏特列原理可知,X的浓度还是增大的。当反应达到平衡后,反应放出的热量为Q1 kJ,则根据热化学方程式可知,消耗X的物质的量是2Q1/Q,所以X的转化率是2Q1/Q÷2=Q1/Q。

(4)这是恒温恒容条件下的等效平衡,即无论如何进行配比,只要把一端按不可逆反应形式完全转化为另一端的物质后,相当于完全等同的起始量即可。所以选项A正确,B和C的状态等效,但放出的热量不是Q1。D中平衡不是等效的,方程式的热量大于2Q1,答案选A。

(二)(1)达到平衡状态,甲中c(Z)=1.5 mol/L,则消耗X是3.0mol/L,所以X的反应速率是3.0mol/L÷5min=0.6 mol/(L·min) 。

(2)反应是体积减小的,则压强也是减小的。所以保持温度不变,移动活塞P,使乙的容积和甲相等时,乙容器中压强是增大的,因此平衡向正反应方向进行,所以Z的浓度大于3.0mol/L。

(3)甲保持容器容积不变,则插入稀有气体,反应速率不变,平衡不移动;乙保持压强不变的,则插入稀有气体,容器容积增大,反应速率降低,平衡向逆反应方向进行,所以正确的答案选A和C。

选择题
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