Question

2．已知反应A（g）+B（g）?2C（g），B为有色气体，反应平衡常数和温度的关系如下：

温度T （℃）	600	800	900	1000	1200
平衡常数 K	7.2	4.8	4.0	2.4	0.16

回答下列问题：
（1）该反应的平衡常数表达式K=$\frac{[C]^{2}}{[A]•[B]}$，△H＜0（填“＜”、“＞”、“=”）．
（2）900℃时，向一个2L的密闭容器中充入2mol的A和8mol的B，如反应初始5s内A的平均反应速率ν（A）=0.1mol•L^-1•s^-1，则5s时c（C）=1mol•L^-1 mol•L^-1；若反应经一段时间后反应达到平衡，平衡时B的转化率为20%．
（3）一定温度下，若该反应在体积不变的密闭容器中发生，判断该反应是否达到平衡的依据为bc．
a．气体压强不随时间改变       b．单位时间里生成C和消耗C的量相等
c．气体颜色不随时间改变       d．气体平均摩尔质量不随时间改变
（4）在600℃下将1mol A和1molB加入如图1所示甲容器中，将4molC加入乙容器中，此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍，在恒温下使两容器内反应均达到平衡状态（如图所示，隔板K不能移动）．保持温度和乙中压强不变，t₂时刻向乙中再加入2mol He，达到新平衡后，则c（B）_甲＞ c（B）_乙（填“＞”、“＜”或“=”）．图象2中能表示乙中反应速率变化情况的是A．

Answer 1

分析 （1）化学平衡常数K=$\frac{生成物浓度系数的幂次方}{反应物浓度系数的幂次方}$，升温化学平衡常数减小，说明升温平衡逆向移动；
（2）A的减少速率与C的生成速率之比等于1：2；据900℃时反应的化学平衡常数等于4，利用三段式法计算转化率；
（3）当化学反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不再发生变化，由此衍生的一些物理性不变，以此解答该题；
（4）该反应是反应前后气体物质的量不变的反应，开始加入1molA和1molB与加入4molC平衡等效；压强不变充入He气，平衡不移动，各组分浓度减小．

解答 解：（1）化学平衡常数K=$\frac{生成物浓度系数的幂次方}{反应物浓度系数的幂次方}$=$\frac{[C]^{2}}{[A]•[B]}$；升温化学平衡常数减小，说明升温平衡逆向移动，正反应放热，即△H＜0，故答案为：$\frac{[C]^{2}}{[A]•[B]}$；＜；
（2）A的减少速率与C的生成速率之比等于1：2，5s时c（C）=0.1mol•L^-1•s^-1×2×5s=1 mol•L^-1，
假设参加反应的A的浓度为x，则
                A（g）+B（g）?2C（g）
起始浓度（mol/L）1      4      0
转化浓度（mol/L）x      x      2x
平衡浓度（mol/L）1-x   4-x     2x
$\frac{（2x）^{2}}{（1-x）×（4-x）}$=4，解得x=0.8，所以$\frac{0.8}{4}×100%$=20%，故答案为：1mol/L；20%；
（3）a、反应前后气体物质的量不变，所以压强始终不变，故a错误；
b、生成C和消耗C的量相同，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故b正确；
c、混合气体的颜色不变，说明B的浓度不变，各组分浓度都不变，反应达到平衡状态，故c正确；
d、混合气体的质量和物质的量始终不变，所以混合气体的平均相对分子质量始终不变，故d错误；
故答案为：bc；
（4）该反应是反应前后气体物质的量不变的反应，开始加入1molA和1molB与加入4molC平衡等效，压强不变充入He气，平衡不移动，各组分浓度减小，反应速率减慢，故答案为：＞；A．

点评 本题考查了化学平衡常数、影响化学平衡移动的因素、化学反应速率的求算、化学平衡常数的相关计算、化学平衡状态的判断、等效平衡，注重对基础知识的考查，题目难度不大．