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高中 | 化学平衡常数题目答案及解析如下,仅供参考!
选修四
第二章 化学反应速率和化学平衡
第三节 化学平衡
化学平衡常数
一定温度下,在三个体积$1\,\text{L}$的恒容密闭容器中发生反应$2\text{X}\left( \text{g} \right)\rightleftharpoons \text{Y}\left( \text{g} \right)+\text{Z}\left( \text{g} \right)$。相关数据见下表,下列说法正确的是$(\quad\ \ \ \ )$
容器编号 | 温度$\rm (^\circ\rm C)$ | 起始物质的量$\rm (\text{mol}\rm )$ | 平衡物质的量$\rm (\text{mol}\rm )$ | |
$\rm X$ | $\rm Y$ | $\rm Z$ | ||
$\rm I$ | ${{T}_{1}}$ | $\rm 2$ | $\rm 0.8$ | |
$\rm II$ | ${{T}_{1}}$ | $\rm 5$ | $z$ | |
$\rm III$ | ${{T}_{2}}$ | $\rm 5$ | $\rm 1$ |
${{T}_{1}}\\text{ }{}^\\circ \\text{C}$时,该反应的平衡常数$K=8$
","$z=1.6$
","向容器$\\rm III$再充入$1\\,\\text{mol}\\,\\text{X}$和$1\\,\\text{mol}\\,\\text{Y}$,此时${{v}_{正}}\\lt {{v}_{逆}}\\rm .$
","若${{T}_{1}}\\gt {{T}_{2}}$,则该反应$\\Delta H\\lt 0$
"]根据反应式,容器$\rm I$中初始有$2\text{ mol }\ \rm X$,平衡时有$0.4\text{ mol }\ \rm X$、$0.8\text{ mol }\ \rm Y$和$0.8\text{ mol }\ \rm Z$,容器$\rm II$中有$5\text{ mol }\rm X$,平衡时有$\left( 5-2z \right)\text{ mol }\rm X$、$z\text{ mol }\rm Y$和$z\text{ mol }\rm Z$,容器$\rm I$和容器$\rm II$的温度相同,则两者平衡常数相同,即:$K\left( {{T}_{1}} \right)=\dfrac{0.8\times 0.8}{{{0.4}^{2}}}=\dfrac{{{z}^{2}}}{{{\left( 5-2z \right)}^{2}}}=4$,解得$z=2\,\text{mol}$;容器$\rm III$中初始有$5\,\text{mol}\,\rm X$,平衡时有$3\,\text{mol}\,\rm X$、$1\,\text{mol}\,\rm Y$和$1\,\text{mol}\,\rm Z$,则$K\left( {{T}_{2}} \right)=\dfrac{1\times 1}{{{3}^{2}}}=\dfrac{1}{9}$。
$\rm A$.据分析,$K\left( {{T}_{1}} \right)=4$,故$\rm A$错误;
$\rm B$.据分析,$z=2$,故$\rm B$错误;
$\rm C$.向容器$\rm III$再充入$1\,\text{mol}\,\rm X$和$1\,\text{mol}\,\rm Y$,此时${{Q}_{\text{c}}}=\dfrac{2\times 1}{{{4}^{2}}}=\dfrac{1}{8}\gt \dfrac{1}{9}=K$,反应逆向进行,${{v}_{正}}\lt {{v}_{逆}}$,故$\rm C$正确;
$\rm D$.据分析,$K\left( {{T}_{1}} \right)\gt K\left( {{T}_{2}} \right)$,若${{T}_{1}}\gt {{T}_{2}}$,则正反应吸热,$\Delta H\gt 0$,故$\rm D$错误;
故选:$\rm C$
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