(12分)已知2X2(g) +Y2(g) 2Z(g) ΔH=-a kJ·mol–1(a>0),在一个容积固定的容器中加入2mol X2和1mol Y2,在500℃时充分反应达平衡后Z的浓度为W mol·L–1,放出热量b kJ。
(1)此反应平衡常数表达式为 ;若将温度降低到300℃,则反应平衡常数将 (填增大、减少或不变)
(2)若原来容器中只加入2 mol Z,500℃充分反应达平衡后,吸收热量c kJ,则Z浓度
____W mol·L–1(填“>”、“<”或“=”),a、b、c之间满足关系 (用代数式表示)
(3)能说明反应已达平衡状态的是
A.浓度c(Z)=2c(Y2)
B.容器内压强保持不变
C.v逆(X2)=2v正(Y2)
D.容器内的密度保持不变(4)若将上述容器改为恒压容器(反应器开始体积相同),相同温度下起始加入2 mol X2和1mol Y2达到平衡后,Y2的转化率将 (填变大、变小或不变)
(1)略;增大(2)= ;a=b+c (3) B,C (4)变大
(1)该反应正向是放热的,则降温,平衡右移,反应平衡常数增大:
(2)等效平衡,故Z浓度="W" mol·L–1,题目中正向开始,本小题中是逆向开始,所以:a=b+c;
(3)各组分浓度不变,但与化学计量系数无关,故A错误,
反应前后气体体积不等,则只有达平衡时,压强不变,故B正确,
用不同物质表示出正、逆反应速率,且等于化学计量系数之比,故C正确,
ρ=m/V,质量守恒,则无论是否平衡,m都不变,容器的容积固定,则V不变,也就是说,无论是否达平衡,ρ不变,所以D不能判断是否达平衡
(4)相同温度下起始加入2 mol X2和1mol Y2,正向进行,则气体的总物质的量减小,保持恒压,则容器的容积减小,相当于:比题目中增大压强,则平衡右移,所以Y2的转化率将填变大