Question

（10分）已知2X₂（g）＋Y₂（g）2Z（g） △H＝－a kJ·mol^－1（a＞0），在一個容積固定的容器中加入2molX₂和1mo1Y₂，在500℃對充分反應達平衡后Z的濃度為W mol·L^－1，放出熱量b kJ。
（1）此反應平衡常數表達式為____________________；若將溫度降低到300℃，則反應平衡常數將______________（填增大、減少或不變）。
（2）若原來容器中只加入2mol Z，500℃充分反應達平衡后，吸收熱量c kJ，則Z濃度___________Wmol·L^－1（填“＞”、“＜”或“＝”），a，b、c之間滿足關系___________（用代數式表示）。
（3）能說明反應已達平衡狀態的是_____________________（從下列選項中選擇）。
a．濃度c（Z）＝2c（Y₂）   b．容器內壓強保持不變
c．（X₂）＝2（Y₂）  d．容器內的密度保持不變
（4）若將上述容器改為恒壓容器（反應器開始體積相同），相同溫度下起始加入2mol X₂和lmol Y₂達到平衡后，Y₂的轉化率將___________（填“變大”、“變小”或“不變”）。

Answer 1

（1）K=  ；增大（各1分，共2分）
（2）= ； a =" b" + c（各2分，共4分）     （3）bc（2分）   （4）變大（2分）

本題考查化學平衡常數、化學平衡狀態的判斷及影響化學平衡因素和相關計算。（1）由2X₂（g）＋Y₂（g）2Z（g）可知，平衡常數K=；由于該反應正反應放熱，溫度降低，平衡向正反應方向移動，平衡常數增大。（2）在500℃時，在一個容積固定的容器中加入2molX₂和1mo1Y₂和若原來容器中只加入2molZ屬于等效平衡，故平衡時，Z濃度等于Wmol·L^－1，a是生成2molZ時所放出的熱量，b是生成Z的物質的量為W Vmol所放出的熱量、c是消耗Z的物質的量為（2-WV）mol所吸收的熱量，則它們之間的關系是2molZ=（2-WV）molZ+W VmolZ，故a =" b" + c；（3）判斷達平衡狀態的標志有兩條——宏觀標志（容積固定，體積不相等的反應，只要容器內壓強保持不變就達到了平衡）和微觀標志（正反應速率等于逆反應速率，即(X₂)＝2(Y₂）），故選bc。（4）若將上述容器改為恒壓容器（反應器開始體積相同），由于該反應正反應是體積 減小的反應，隨反應的進行，壓強減小，現在保持壓強不變，相當于在原平衡的基礎上加壓，平衡向正反應方向移動，故Y₂的轉化率將變大。