Question

14．在一容积为2L的密闭容器中加入2molA和3molB，保持温度为30℃，在催化剂存在的条件下进行下列反应：A（g）+2B（g）?3C（g），达到平衡后生成1.2mol C，此时，平衡混合气中C的体积分数为ω；若将温度升高到70℃后，其他条件均不变，当反应重新达到平衡时，C的物质的量为2.1mol．
请回答下列问题，
（1）该反应的平衡常数K随温度升高而增大（填“增大”、“减少”或“不变”），该反应的焓变△H＞0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）30℃时，平衡混合气中C的体积分数ω=24%，A物质的转化率与B物质的转化率之比为3：4．

Answer 1

分析 （1）温度升高C的物质的量增大，结合平衡移动原理分析判断，升温平衡向吸热反应方向进行；
（2）在一容积为2L的密闭容器中加入2molA和3molB，保持温度为30℃，在催化剂存在的条件下进行下列反应：A（g）+2B（g）3C（g），达到平衡后生成1.2mol C，此时，平衡混合气中C的体积分数为ω，依据化学平衡三段式列式计算得到；
                       A（g）+2B（g）=3C（g），
起始量（mol） 2              3        0
变化量（mol） 0.4        0.8      1.2
平衡量（mol） 1.6       2.2       1.2

解答 解：（1）若将温度升高到70℃后，其他条件均不变，当反应重新达到平衡时，C的物质的量为2.1mol大于30°C生成的C的物质的量，说明反应正向进行，平衡常数增大，升温反应向吸热反应方向进行，说明正向反应是吸热反应，△H＞0，
故答案为：增大；＞；
（2）在一容积为2L的密闭容器中加入2molA和3molB，保持温度为30℃，在催化剂存在的条件下进行下列反应：A（g）+2B（g）3C（g），达到平衡后生成1.2mol C，此时，平衡混合气中C的体积分数为ω；
             A（g）+2B（g）=3C（g），
起始量（mol） 2     3        0
变化量（mol） 0.4   0.8      1.2
平衡量（mol） 1.6   2.2       1.2
平衡混合气中C的体积分数ω=$\frac{1.2mol}{5mol}$×100%=24%；
A物质的转化率与B物质的转化率之比=$\frac{0.4}{2}$：$\frac{0.8}{3}$=3：4；
故答案为：24%；3：4．

点评 本题考查化学平衡影响因素的分析判断，化学平衡的计算应用，等效平衡的分析方法，题目难度中等．