Question

【題目】（Ⅰ）如圖所示，甲、乙之間的隔板K和活塞F都可左右移動，甲中充入2molA和1molB，乙中充入2molC和1molHe，此時K停在0處。在一定條件下發(fā)生可逆反應：2A（g）+B（g）2C（g）； 反應達到平衡后，再恢復至原溫度。回答下列問題：

（1）可根據(jù)__________現(xiàn)象來判斷甲、乙都已達到平衡。

（2）達到平衡時，隔板K最終停留在0刻度左側(cè)a處，則a的取值范圍是____________。

（3）若達到平衡時，隔板K最終停留在左側(cè)刻度1處，則甲中C的物質(zhì)的量為_____mol，乙中C的轉(zhuǎn)化率________50％（填：＞、＜、＝），此時，乙中可移動活塞F最終停留在右側(cè)刻度________處（填下列序號：① ＜6 ② ＞6 ③ ＝6）

（Ⅱ）若一開始就將K、F固定，其它條件均不變，則達到平衡時：

（1）測得甲中A的轉(zhuǎn)化率為b，則乙中C的轉(zhuǎn)化率為_________；

（2）假設乙、甲兩容器中的壓強比用d表示，則d的取值范圍是_______________。

Answer 1

【答案】 K、F不再移動 0~2 1 ＞ ② 1－b 4/3~ 3/2

【解析】（Ⅰ）（1）根據(jù)反應式可知甲中反應達平衡時氣體物質(zhì)的量減小，當物質(zhì)的量不變時平衡，可根據(jù)K、F不再移動來判斷甲、乙都已達到平衡。

（2）根據(jù)反應式2A（g）+B（g）2C（g） 可知反應達平衡時氣體物質(zhì)的量減小，當物質(zhì)的量不變時平衡，此時隔板K、F不再移動，當乙中沒有He氣時，甲中充入2molA、1molB，與乙中充入2molC到達平衡狀態(tài)時，為等效的，即兩邊氣體的物質(zhì)的量相等，隔板應位于中間0處，此后向乙中再充入1molHe氣，會使乙中氣體壓強增大，隔板向甲的方向移動，會使甲中的反應向正向移動，再次到達平衡時，隔板位于a處，通過觀察，當反應未開始時隔板位于0處，每一個格相當于0.5mol氣體．隔板在a處時，甲中的氣體為0.5×（6-a）mol．

設甲中反應到達平衡時，有xmolB發(fā)生反應，

2A（g）+B（g）2C（g）

開始（mol） 2 1 0

轉(zhuǎn)化（mol） 2x x 2x

平衡（mol）（2-2x） （1-x） 2x

（2-2x）+（1-x）=（6-a）×0.5 0.5a=x

當B完全反應時，x=1，a取最大，即a=2

2molA和1molB完全反應時生成2molC，根據(jù)可逆反應不能進行到底可知：K停留在0～2之間某位置，故答案為：0＜a＜2；

（3）根據(jù)題中的條件，當?shù)竭_平衡時，隔板位于左側(cè)1處，則說明乙端的相當有7個格，即乙中平衡時氣體的物質(zhì)的量為3.5mol，其中He為1mol．

設乙中到達平衡時有ymolC反應

2C（g）2A（g）+B（g）

開始（mol）2 0 0

轉(zhuǎn)化（mol）yy 0.5y

平衡（mol）（2-y）y 0.5y

（2-y）+y+0.5y=2.5，y=1

但是對于乙來說，就不同了，如果無He，甲與乙是等效平衡，但乙的壓強比甲小，則2C（g）2A（g）+B（g）的平衡向右移動了，故其轉(zhuǎn)化率比大于50%；左邊氣體減少了0.5mol，右邊增加物質(zhì)的量大于0.5mol，F(xiàn)活塞右移，活塞F最終停留在右側(cè)刻度大于6處；故答案為：1，＞，②；

（Ⅱ）（1）體積固定，恒溫、恒壓容器中，兩邊達到平衡的狀態(tài)相同，乙中的氦氣對平衡無影響；體積不變，兩邊轉(zhuǎn)化結(jié)果相同，左邊甲容器中二氧化硫轉(zhuǎn)化了2b%，右邊乙容器中含有2b%三氧化硫，乙中三氧化硫的轉(zhuǎn)化率===1-b%；（2）此題仍要考慮兩種極限情況，即A、B完全轉(zhuǎn)化與A、B完全不轉(zhuǎn)化，當A、B完全轉(zhuǎn)化時，恒容，；當A、B完全不轉(zhuǎn)化時，恒容，；因此d的取值范圍4/3~ 3/2。