Question

【題目】已知M(g)+N(g) P(g)+Q(g)反應的平衡常數和溫度的關系如下：

|溫度/ ℃	700	800	830	1000	1200
平衡常數	1.7	1.1	1.0	0.6	0.4

回答：
(1)該反應的平衡常數表達式K=_____________ ，△H_____0（填“<”“ >”“ =”)；

(2)830℃時，向一個5 L的密閉容器中充入0.20mol的M和0.80mol的N，若反應6s內M的平均反應速率v(M)=0．003 mol·L-1·s-1。，則6s時c(M)=______ mol·L-1， P的物質的量為_______mol；若反應經一段時間后，達到平衡時N的轉化率為______。

(3)判斷該反應是否達到平衡的依據為_______(填正確選項前的字母)：

a．壓強不隨時間改變 b.氣體的密度不隨時間改變

c. c(M)不隨時問改變 d.單位時間里生成P和Q的物質的量相等

(4)1200℃時反應P(g)+Q(g) M(g)+N(g)的平衡常數的值為______________。

Answer 1

【答案】 < 0.022 0.09 20% c 2.5

【解析】

（1）化學平衡常數，是指在一定溫度下，可逆反應達到平衡時各生成物濃度的化學計量數次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數次冪的乘積所得的比值，據此書寫，由表中數據可知，溫度升高平衡常數降低，平衡向逆反應移動，故正反應為放熱反應；
（2）根據△c=v△t計算△c(M)，M的起始濃度-△c(M)=6s時c(M)；
根據△n=△cV計算△n(M)，再根據方程式計算P的物質的量；
設平衡時N的濃度變化量為x，利用三段式表示平衡時各組分的平衡濃度，代入平衡常數列方程計算x的值，再根據轉化率定義計算；
（3）根據化學平衡狀態(tài)的特征解答，當反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應的進行發(fā)生變化，當該物理量由變化到定值時，說明可逆反應到達平衡狀態(tài)；
（4）同一溫度下，同一反應的正、逆反應的平衡常數互為倒數，據此計算。

(1)可逆反應M(g)+N(g)P(g)+Q(g)的平衡常數k=，由表中數據可知，溫度升高平衡常數降低，平衡向逆反應移動，故正反應為放熱反應，即△H<0，

故答案為：；<；

(2)反應初始6s內M的平均反應速率v(M)=0.003molL1s1，則6s內△c(M)=0.003molL1s1×6s=0.018mol/L，M的起始濃度為=0.04mol/L，故6s時c(M)=0.04mol/L0.018mol/L=0.022mol/L，

故6s內△n(M)=0.018mol/L×5L=0.09mol，由方程式可知n(P)=△n(M)=0.09mol，

設平衡時N的濃度變化量為x，起始時：c(M)==0.04 mol/L，c(N)==0.16 mol/L則：

M(g)+N(g)P(g)+Q(g)

開始(mol/L):0.04 0.16 00

變化(mol/L): x x x x

平衡(mol/L):0.04x0.16xxx

故 =1，解得x=0.032，

所以平衡時N的轉化率為×100%=20%，

故答案為：0.022；0.09；20%；

(3)a.該反應前后氣體的物質的量不變，壓強始終不變，故壓強不隨時間改變不能說明到達平衡，故a錯誤；

b.該反應前后氣體的體積不變，混合氣體的質量不變，氣體的密度始終不變，故b錯誤；

c.可逆反應到達平衡時,各物質的濃度不變,故c(A)不隨時間改變，說明到達平衡，故c正確；

d.單位時間里生成C和D的物質的量相等，從反應開始到平衡一直相等，故d錯誤；

故答案選c；

(4)同一反應在相同溫度下，正、逆反應方向的平衡常數互為倒數，故1200℃時反應P(g)+Q(g)M(g)+N(g)的平衡常數的值為=2.5，

故答案為：2.5。