Question

在T℃，向1L固定體積的密閉容器M中加入2molX和1molY，發(fā)生如下反應：2X（g）+Y（g）?αZ（g）+W（g）；△H=─QkJ/mol（Q＞0），當反應達平衡后，反應放出熱量Q₁kJ，物質(zhì)X的轉(zhuǎn)化率為a，Z的物質(zhì)的量分數(shù)為R%；若平衡后再升高溫度，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小，則：
（1）化學計量數(shù)α的值為

 

．
（2）下列說法中能說明該反應達到了化學平衡狀態(tài)的是

 

．
A．容器內(nèi)壓強一定   B．容器內(nèi)氣體的密度一定  C．容器內(nèi)Z的物質(zhì)的量一定  D．2v（X）_正=v（W）_逆
（3）X的轉(zhuǎn)化率a=

 

，Y的平衡濃度為

 

 mol/L．（均用含Q、Q₁的代數(shù)式表示）
（4）維持溫度不變，若起始物質(zhì)按以下四種配比充入容器中，則反應達到平衡后Z的物質(zhì)的量分數(shù)仍為R%的是

 

A．αmolZ、1molW                                  
B．2αmolZ、2molW
C．1molX、0.5molY、0.5αmol Z、0.5molW             
D．2molX、1molY、1molZ、1molW．

Answer 1

考點：化學平衡狀態(tài)的判斷,等效平衡

專題：化學平衡專題

分析：（1）反應放熱，若平衡后再升高溫度，則平衡向左移動，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小，說明反應物氣體的化學計量數(shù)之和大于生成物氣體的化學計量數(shù)之和，以此進行分析；
（2）反應達到平衡狀態(tài)時，物質(zhì)的濃度、含量、質(zhì)量等不再發(fā)生變化，由于反應前后氣體的化學計量數(shù)之和不相等，則平衡時壓強不再發(fā)生變化，由于是在固定體積的容器中反應，則無論是否達到平衡狀態(tài)，質(zhì)量和密度都不變，由此分析解答；
（3）利用三段式法計算；
（4）在恒溫恒容下，不同途徑達到平衡后，Z的物質(zhì)的量分數(shù)仍為R%，說明與原平衡為等效平衡，按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到方程式的左邊，相同物質(zhì)的量相等．

解答： 解：（1）反應放熱，若平衡后再升高溫度，則平衡向左移動，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小，說明反應物氣體的化學計量數(shù)之和大于生成物氣體的化學計量數(shù)之和，即2+1＞a+1，則a=1，故答案為：1；
（2）A、由于反應前后氣體的化學計量數(shù)之和不相等，則平衡時壓強不再發(fā)生變化，故A正確；
B、由于是在固定體積的容器中反應，則無論是否達到平衡狀態(tài)，密度都不變，故B錯誤；
C、反應達到平衡狀態(tài)時，物質(zhì)的濃度、含量、質(zhì)量等不再發(fā)生變化，則平衡時容器內(nèi)Z分子數(shù)一定，故C正確；
D、2v（X）_正=v（W）_逆，速率之比不等于計量數(shù)之比，故D錯誤．
故答案為：AC；
（3）根據(jù)方程式計算
      2X（g）+Y（g）?Z（g）+W（g）△H=-Q kJ?mol^-1（Q＞0）
起始：2mol    1mol          0      0                                完全反應放熱  QKJ
轉(zhuǎn)化：2x       x            x      x       
平衡：2-2x      1-x         x      x                                              Q₁kJ
則：α=

2x

2

，其中x=

Q1

Q

，平衡時Y的濃度為

(1-x)mol

1L

=（1-

Q1

Q

）mol/L，
故答案為：

Q1

Q

×100%；1-

Q1

Q

；
（4）A．1molZ、1molW，轉(zhuǎn)化為2molX和1molY，是等效平衡，故正確；                                  
B．2αmolZ、2molW，轉(zhuǎn)化為4molX和2molY，不是等效平衡，故錯誤；
C．1molX、0.5molY、0.5αmol Z、0.5molW，轉(zhuǎn)化為2molX和2molY，故正確；              
D．2molX、1molY、1molZ、1molW，轉(zhuǎn)化為4molX和2molY，不是等效平衡，故錯誤；
故答案為：AC．

點評：本題考查化學平衡的判斷和計算，題目有一定難度，本題易錯點為（4）．