问题标题:
【已知2A2(g)+B2(g)⇌2C3(g)△H=-akJ/mol(a>0),在一个有催化剂、固定容积的容器中加入2molA2和1molB2,在500℃时充分反应达到平衡后C3的浓度为xmol•L-1,放出热量bKJ.请回答下列问题】
问题描述:

已知2A2(g)+B2(g)⇌2C3(g)△H=-a kJ/mol(a>0),在一个有催化剂、固定容积的容器中加入2mol A2和1mol B2,在500℃时充分反应达到平衡后C3的浓度为x mol•L-1,放出热量b KJ.请回答下列问题.

(1)a___(填“>”、“=”或“<”)b.

(2)下表为不同温度下该反应的平衡常数.由此可推知,表中T1___(填“>”、“<”或“=”)T2.

T/KT1T2T3
K1.00×1072.54×1051.88×103
若在原来的容器中,只加入2mol C3,500℃时充分反应达到平衡后,吸收热量c KJ,则C3的浓度___(填“>”、“=”或“<”)x mol•L-1,a、b、c之间满足何种关系?___(用代数式表示).

(3)在相同条件下要得到2a KJ热量,加入各物质的物质的量可能是___.

A.4mol A2和2mol B2B.4mol A2、2mol B2和2mol C3

C.4mol A2和4mol B2D.6mol A2和4mol B2

(4)能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是___.

A.及时分离出C3气体 B.适当升高温度

C.增大B2的浓度 D.选择高效的催化剂

(5)若将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同),起始时加入2mol A2和1mol B2,500℃时充分反应达到平衡后,放出热量d kJ,则d___(填“>”、“=”或“<”)b,理由是___.

(6)在一定温度下,向一个容积不变的容器中通入2mol A2和1mol B2及适量固体催化剂,使反应达到平衡.保持同一反应温度,在相同容器中,将起始物质改为4mol A2、2mol B2,则平衡时A2的转化率___(填“不变”、“变大”“变小”或“不能确定”).

齐从谦回答:
  (1)热化学方程式表达的意义为:当2molA2和1molB2完全反应时,放出热量为akJ,而该反应为可逆反应,而加入2molA2和1molB2达到平衡时,没有完全反应,释放的热量小于完全反应释放的热量,即a>b,故答案为:>;   (2)正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,故温度表中T1<T2;   若在原来的容器中,只加入2molC3,与加入2molA2和1molB2建立完全相同的平衡状态,平衡时C3的浓度相等,即则C3的浓度=xmol•L-1,则a=b+c,   故答案为:<;=;a=b+c;   (3)在相同条件下要得到2aKJ热量,则参加反应的A2应4mol,可逆反应不能完全转化,故A2的起始物质的量应大于4mol,选项中只有D符合,   故选:D;   (4)A.及时分离出C3气体,平衡正向移动,但反应速率减慢,故A错误;   B.适当升高温度,提供反应速率,正反应为放热反应,平衡逆向移动,故B错误   C.增大B2的浓度,加快反应速率,平衡正向移动,故C正确;   D.选择高效的催化剂加快反应速率,但不影响平衡移动,故D错误,   故选:C;   (5)恒温恒容下,正反应为气体物质的量减小的反应,平衡时压强减小,若将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同),起始时加入2molA2和1molB2,等效为在原平衡的基础上增大压强,反应物转化率增大,生成C3比恒容时多,则放出的热量也多,故d>b,   故答案为:>;由于恒压容器中压强比恒容容器中的大,故反应物的转化率较高,生成C3比恒容时多,则放出的热量也多;   (6)保持同一反应温度,在相同容器中,将起始物质改为4molA2、2molB2,等效为在原平衡的基础上增大压强,平衡正向移动,则平衡时A2的转化率变大,   故答案为:变大.
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