Question

【题目】在一定温度下，在一体积固定的密闭容器中加入2 mol X和1 mol Y，发生如下反应：2X(g)＋Y(g) a Z(g)＋W(g) ΔH＝－Q kJ·mol－1(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的值是____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

（2）化学计量数a的值为____________。

（3）有同学认为，Q1一定小于Q，你认为该结论是否正确？________，其理由是___________________。

（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Q1 kJ的是____________(稀有气体不参与反应)。

A．2 mol X、1 mol Y、1 mol Ar

B．a mol Z、1 mol W

C．1 mol X、0.5 mol Y、0.5a mol Z、0.5 mol W

D．2 mol X、1 mol Y、1 mol Z

（5）X的转化率α＝____________(用含Q、Q1的代数式表示)。

Answer 1

【答案】减小 1 正确 2 mol X和1 mol Y不可能完全反应 A ×100%

【解析】

(1)分析反应是放热反应，根据平衡移动原理，升温平衡向吸热反应方向进行，平衡逆向进行，平衡常数减小；
(2)题干信息可以知道平衡后再升高温度，平衡逆向进行，混合气体的平均相对分子质量减小，反应前后气体质量不变，所以气体物质的量增大，2+1>a+1，a<2，化学方程式中系数为整数，则a=1；
(3)焓变的意义是对应反应前后完成的能量变化，在一体积固定的密闭容器中加入2 mol X和1 mol Y反应是可逆反应达到平衡状态，X、Y不能完全反应分析；
(4) 选项A中，稀有气体对平衡无影响，放出的热量不变；选项B，反应从逆反应开始，反应吸收热量；选项C、D都有反应物，达平衡时放出的热量均小于Q1 kJ。

（5）依据热化学方程式定量关系结合放出热量计算消耗X物质的量，转化率=×100%；

(1)发生如下反应：2X(g)＋Y(g) a Z(g)＋W(g) ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q＞0)，焓变为负值，是放热反应，根据平衡移动原理分析，升温平衡逆向进行，平衡常数减小，
因此，本题正确答案是：减小；
(2)反应放热，若平衡后再升高温度，则平衡向左移动，混合气体的平均相对分子质量减小，说明反应物气体的化学计量数之和大于生成物气体的化学计量数之和，即2+1>a+1，a<2，
因此，本题正确答案是：1；
(3) 2X(g)＋Y(g) a Z(g)＋W(g) ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q＞0)，焓变是指2 mol X和1 mol Y完全反应放热QkJ，加入2 mol X和1 mol Y，反应达到平衡状态，X、Y不可能完全反应属于放热小于Q；
因此，本题正确答案是：正确，2 mol X和1 mol Y不可能完全反应；
(4) 选项A中，稀有气体对平衡无影响，放出的热量不变；

选项B，反应从逆反应开始，反应吸收热量；

选项C、D都有反应物，达平衡时放出的热量均小于Q1 kJ。

因此，本题正确答案是：A。

(5)发生反应：2X(g)＋Y(g) a Z(g)＋W(g) ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q＞0)，当反应达到平衡后，反应放出的热量为Q1 kJ，消耗X物质的量=mol，

X的转化率=×100%=×100%；
故答案为：×100%；