6.下列说法可以充分说明反应A(g)+B(g) C(g)+D(g)在恒温下已达到平衡的是( )
A.A和D的生成速率相等
B.容器内A、B、C、D共存
C.容器内A、B、C、D的物质的量浓度相等
D.容器内的压强不随时间变化
解析:选A。生成A的速率是v逆(A),生成D的速率是v正(D),v逆(A)=v正(D)表明反应已达平衡,A正确。B、C选项并不是平衡的标志。D选项,因为反应前后气态物质系数相等,所以任何时候(包括平衡时和未达平衡时)容器内的压强均不随时间变化,故不一定达平衡状态。
7.将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中,在一定条件下,发生如下反应并达到平衡:X(g)+3Y(g) 2Z(g) ΔH<0。当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时,下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是( )
选项 改变条件 新平衡与原平衡比较 A 升高温度 X的转化率减小 B 增大压强 X的浓度减小 C 充入一定量Y Y的转化率增大 D 使用适当催化剂 X的体积分数减小 解析:选A。本题考查化学平衡移动的判断。此反应的正反应为体积缩小的放热反应,升温,平衡逆向移动,X的转化率减小,A项正确;增大压强,平衡正向移动,由于容器的容积不确定,不能判断X的浓度变化,B项错误;充入反应物,平衡正向移动,X的转化率增大,而Y的一般会减小,C项错误;加入催化剂,可同等程度改变正、逆反应速率,缩短达到平衡的时间,但对平衡的移动无影响,D项错误。
8.PCl5的热分解反应为PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)。
(1)写出反应的平衡常数表达式;
(2)已知某温度下,在容积为10.0 L的密闭容器中充入2.00 mol PCl5,达到平衡后,测得容器内PCl3的浓度为0.150 mol·L-1。计算该温度下的平衡常数。
解析: PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)
起始(mol·L-1) 0.200 0 0
变化(mol·L-1) 0.150 0.150 0.150
平衡(mol·L-1) 0.050 0.150 0.150
所以平衡常数K=
==0.45 mol·L-1。
答案:(1)K= (2)0.45 mol·L-1
[能力提升]
9.相同温度下,在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。
实验测得起始、平衡时的有关数据如下表:
容器
编号 起始时各物质的量/mol 平衡时反应中的能量变化 N2 H2 NH3 ① 1 3 0 放出热量a kJ ② 2 3 0 放出热量b kJ