Question

（Ⅰ）在一個容積固定不變的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：2X（g）+Y（g）?2Z（g），已知將2molX和1molY充入該容器中，反應(yīng)在絕熱條件下達(dá)到平衡時，Z的物質(zhì)的量為pmol．回答下列問題：

（1）若把2molX和1molY充入該容器時，處于狀態(tài)Ⅰ，達(dá)到平衡時處于狀態(tài)Ⅱ（如圖1），則該反應(yīng)的△H

 

 0； 熵變△S

 

0  （ 填：“＜，＞，=”）．該反應(yīng)在

 

（填：高溫或低溫）條件下能自發(fā)進(jìn)行．
（2）該反應(yīng)的v-t圖象如圖2中左圖所示．若其他條件不變，僅在反應(yīng)前加入合適的催化劑，則其v-t圖象如圖2中右圖所示．以下說法正確的是

 

①a₁＞a₂  ②b₁＜b₂  ③t₁＞t₂  ④右圖中陰影部分面積更大    ⑤兩圖中陰影部分面積相等
（3）若該反應(yīng)在容積可變的密閉容器中發(fā)生，在溫度為T₁、T₂時，平衡體系中X的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖3所示．下列說法正確的是

 

．

A． A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：A＞C
B． A、C兩點(diǎn)的氣體密度：A＜C
C． B、C兩點(diǎn)的氣體的平均相對分子質(zhì)量：B＜C
D． 由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法
（Ⅱ）在容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：mA（g）+nB（g）?pC（g），在一定溫度和不同壓強(qiáng)下達(dá)到平衡時，分別得到A的物質(zhì)的量濃度如下表

壓強(qiáng)p/Pa	2×105	5×105	1×106
c（A）/mol?L-1	0.08	0.20	0.44

（1）當(dāng)壓強(qiáng)從2×10⁵ Pa增加到5×10⁵ Pa時，平衡

 

移動（填：向左，向右，不）
（2）維持壓強(qiáng)為2×10⁵ Pa，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，體系中共有amol氣體，再向體系中加入bmolB，當(dāng)重新達(dá)到平衡時，體系中氣體總物質(zhì)的量是

 

mol．
（3）當(dāng)壓強(qiáng)為1×10⁶ Pa時，此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：

 

．
（4）其他條件相同時，在上述三個壓強(qiáng)下分別發(fā)生該反應(yīng)．2×10⁵ Pa時，A的轉(zhuǎn)化率隨時間變化如下圖4，請在圖4中補(bǔ)充畫出壓強(qiáng)分別為5×10⁵ Pa 和1×10⁶ Pa時，A的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化曲線（請在圖線上標(biāo)出壓強(qiáng)）．

Answer 1

考點(diǎn)：反應(yīng)熱和焓變,化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡的調(diào)控作用

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（Ⅰ）（1）由圖可知狀態(tài)Ⅱ的壓強(qiáng)大于狀態(tài)Ⅰ壓強(qiáng)的2倍，所以平衡逆向移動；根據(jù)反應(yīng)前后氣體的變化判斷；
（2）加入催化劑，反應(yīng)速率加快，到達(dá)平衡的時間縮短，所以平衡不移動；
（3）A． 根據(jù)壓強(qiáng)判斷A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率；
B． 壓強(qiáng)越大，體積越小，密度越大；
C． B、C兩點(diǎn)的X的體積分?jǐn)?shù)相同，則氣體物質(zhì)的量相同，所以氣體的平均相對分子質(zhì)量相同；
D． 由狀態(tài)B到狀態(tài)A，壓強(qiáng)相同，溫度不同；
（Ⅱ）（1）根據(jù)壓強(qiáng)變化與濃度變化關(guān)系分析；
（2）反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析可知1×10⁶ Pa時物質(zhì)B不在是氣體，根據(jù)平衡常數(shù)的含義和方程式書寫；
（4）2×10⁵與5×10⁵ Pa時A的轉(zhuǎn)化率不變，反應(yīng)時間縮短，1×10⁶ Pa時，A的轉(zhuǎn)化率減小，反應(yīng)速率增大時間縮短．

解答： 解：（Ⅰ）（1）由圖可知狀態(tài)Ⅱ的壓強(qiáng)大于狀態(tài)Ⅰ壓強(qiáng)的2倍，所以平衡逆向移動，反應(yīng)在絕熱條件下進(jìn)行，逆向進(jìn)行，說明正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；已知2X（g）+Y（g）?2Z（g），反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量減少，所以混亂度減小，△S＜0，
故答案為：＜；＜；
（2）加入催化劑，反應(yīng)速率加快，所以b₁＜b₂，到達(dá)平衡的時間縮短，所以t₁＞t₂，平衡不移動，則兩圖中陰影部分面積相等，
故答案為：②③⑤；
（3）A． 已知壓強(qiáng)A點(diǎn)小于C點(diǎn)，壓強(qiáng)越大速率越快，所以反應(yīng)速率A＜C，故A錯誤；
B． 壓強(qiáng)越大，體積越小，密度越大，所以氣體密度：A＜C，故B正確；
C． B、C兩點(diǎn)的X的體積分?jǐn)?shù)相同，則氣體物質(zhì)的量相同，所以氣體的平均相對分子質(zhì)量相同，故C錯誤；
D． 由狀態(tài)B到狀態(tài)A，壓強(qiáng)相同，溫度不同，所以可以通過升溫使?fàn)顟B(tài)B到狀態(tài)A，故D正確；
故答案為：BD；
（Ⅱ）（1）由表格數(shù)據(jù)可知當(dāng)壓強(qiáng)從2×10⁵Pa增大為5×10⁵Pa時，壓強(qiáng)增大2.5倍，體積變?yōu)?span id="hvtt951" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

1

2.5

倍，濃度由0.08增大為0.20mol?L^-1，也增大2.5倍，所以增大壓強(qiáng)平衡不移動，故答案為：不；
（2）由（1）可知，增大壓強(qiáng)平衡不移動，所以反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，所以當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，體系中共有amol氣體，再向體系中加入bmolB，當(dāng)重新達(dá)到平衡時，體系中氣體總物質(zhì)的量是a+b，故答案為：a+b；
（3）由表格數(shù)據(jù)可知當(dāng)壓強(qiáng)從5×10⁵Pa增大為1×10⁶Pa時，壓強(qiáng)增大2倍，體積變?yōu)?span id="rjt9v35" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

1

2

倍，濃度應(yīng)該由0.20增大為0.40mol?L^-1，但是實(shí)際上A的濃度為0.44，說明平衡逆移，則反應(yīng)前氣體的物質(zhì)的量小于反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量，則反應(yīng)物B不在是氣態(tài)，所以此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=

c(C)p

c(A)m

，
故答案為：K=

c(C)p

c(A)m

；
（4）2×10⁵與5×10⁵ Pa時A的轉(zhuǎn)化率不變，反應(yīng)時間縮短，1×10⁶ Pa時，平衡逆移，A的轉(zhuǎn)化率減小，反應(yīng)速率增大，時間縮短，依此作圖為：，故答案為：．

點(diǎn)評：本題考查了平衡常數(shù)、平衡移動、平衡圖象等，綜合性較強(qiáng)，難度中等，注意對圖象和表格數(shù)據(jù)的分析是解題的關(guān)鍵，考查了學(xué)生分析圖象提取圖象信息的能力．