Question

已知2X₂（g）+Y₂（g）?2Z（g）△H=-akJ/mol（a＞0），在一个容积固定的容器中加入2mol X₂和1mol Y₂，在500⁰C时充分反应达平衡后Z的浓度为W mol/L，放出热量bkJ．
（1）若将温度降低到300⁰C，则反应平衡常数将

 

（填“增大”“减小”或“不变”）．
（2）若原来容器中只加入2mol Z，500⁰C充分反应达平衡后，吸收热量ckJ，则Z的平衡浓度

 

W mol/L（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

 

（选填字母）
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2mol X₂和1mol Y₂达到平衡后，Y₂的转化率将

 

（填“变大”“变小”或“不变”）．

Answer 1

分析：（1）该反应正反应是放热反应，降低温度，平衡向正反应移动，平衡常数增大；
（2）恒温恒容下，2molZ完全转化到左边，可得2molX₂和1molY₂，故与原平衡为等效平衡，平衡时Z的浓度相同；同一可逆反应，相同温度下，正、逆反应的反应热数值相等，但符号相反，令平衡时Z的物质的量为nmol，根据反应热计算两个过程的热量数值，据此判断；
（3）依据化学平衡的标志是正逆反应速率相同分析判断选项；
（4）原平衡随反应进行，压强降低．恒压容器（反应器开始体积相同），相同温度下起始加入2molX₂和1molY₂，等效为在原平衡的基础上增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，据此判断．

解答：解：（1）2X₂（g）+Y₂（g）?2Z（g）的平衡常数k=

c2(Z)

c2(X2)c(Y2)

，该反应正反应是放热反应，降低温度，平衡向正反应移动，平衡常数增大，
故答案为：增大；
（2）恒温恒容下，2molZ完全转化到左边，可得2molX₂和1molY₂，故与原平衡为等效平衡，平衡时Z的浓度相同，故c（Z）=Wmol?L^-1，
同一可逆反应，相同温度下，正、逆反应的反应热数值相等，但符号相反，令平衡时Z的物质的量为nmol，
对于反应2X₂（g）+Y₂（g）?2Z（g）△H=-akJ?mol^-1，则b=n×

a

2

，对于反应2Z（g）?2X₂（g）+Y₂（g）△H=akJ?mol^-1，Z分解的物质的量为（2-n）mol，故c=

2-n

2

×a=1-n×

a

2

，故a=b+c，
故答案为：=；a=b+c；
（3）平衡的标志是反应的正逆反应速率相同；
A．浓度c（Z）=2c（Y₂），与起始量有关，不能说明达到平衡，故A错误；
B．反应是气体压强减小的反应，平衡状态容器内压强保持不变，说明反应达到平衡，故B正确；
C．依据反应速率之比等于化学方程式的系数之比，表示的是正反应速率，v_逆（X₂）=2v_正（Y₂），说明v_逆（X₂）=v_正（X₂），故C正确；
D．反应容器体积一定，气体质量守恒，反应过程和平衡状态容器内的密度保持不变，故D错误；
故选BC．
（4）原平衡随反应进行，压强降低．恒压容器（反应器开始体积相同），相同温度下起始加入2molX₂和1molY₂，等效为在原平衡的基础上增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，即向正反应移动，Y₂的转化率变大，故答案为：变大．

点评：本题考查化学平衡常数、平衡状态判断，化学平衡的有关计算等，注意（4）中构建平衡建立的途径，题目难度中等．