Question

【題目】一定溫度下，在三個體積均為2.0L的恒容密閉容器中分別加入一定量的X，發(fā)生反應(yīng)：pX(g) Y(g)+Z(g)，相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：

容器編號	溫度(℃)	起始物質(zhì)的量(mol)	平衡物質(zhì)的量(mol)
		X(g)	Y(g)	Z(g)
Ⅰ	387	0.20	0.080	0.080
Ⅱ	387	0.40	0.160	0.160
Ⅲ	T	0.20	0.090	0.090

回答下列問題：

（1）若容器Ⅰ中反應(yīng)經(jīng)10min達到平衡，則前10min內(nèi)Y的平均反應(yīng)速率v(Y)=___________。容器Ⅰ和容器Ⅱ中起始時X的反應(yīng)速率v(X)Ⅰ___________v(X)Ⅱ(填“大于”“小于”或“等于”)。

（2）已知該正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則T___________387(填“大于”或“小于”)，判斷理由是___________。

（3）反應(yīng)方程式中X的化學(xué)計量數(shù)p的取值為___________，容器Ⅱ中X的平衡轉(zhuǎn)化率為___________。若起始時向容器Ⅰ中充入0.1molX、0.15molY和0.10molZ，則反應(yīng)將向___________ (填“正”或“逆”)反應(yīng)方向進行，判斷理由是_____________________________________________________。

Answer 1

【答案】 0.0040mol/(L·min) 小于 小于 相對于容器Ⅰ，容器Ⅲ平衡向正反應(yīng)方向移動，即降低溫度(或正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡向放熱反應(yīng)方向移動，故溫度降低) 2 80% 正 根據(jù)容器Ⅰ中數(shù)據(jù)可計算得到387℃該反應(yīng)的平衡常數(shù)為4， =1.5<4，所以反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行

【解析】試題分析：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的計算，溫度、壓強對化學(xué)平衡的影響，化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用。

（1）容器I中υ（Y）==0.0040mol/（L·min）。容器I和容器II溫度相同，容器II中X的起始濃度為容器I中的兩倍，則起始反應(yīng)速率υ（X）I小于υ（X）II。

（2）該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動；容器I和容器III溫度不同，X起始物質(zhì)的量相同，平衡時容器III中Y、Z物質(zhì)的量大于容器I中，容器III相對于容器I平衡向正反應(yīng)方向移動，則T小于387。

（3）容器II和容器I溫度相同，容器II中X起始物質(zhì)的量為容器I中的兩倍，容器II相當(dāng)于在容器I基礎(chǔ)上將體積縮小為原來的一半，平衡時容器II中Y、Z物質(zhì)的量為容器I中的兩倍，即增大壓強，平衡不移動，則p=1+1=2。反應(yīng)的方程式為2X（g）Y（g）+Z（g），則容器II生成0.160molY消耗0.320molX，容器II中X的平衡轉(zhuǎn)化率為100%=80%。容器I中生成0.080molY消耗0.160molX，容器I平衡時X、Y、Z物質(zhì)的量依次為0.04mol、0.08mol、0.08mol，平衡時X、Y、Z物質(zhì)的量濃度依次為0.02mol/L、0.04mol/L、0.04mol/L，387℃時反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K==4，此時的濃度商為=1.5<4，所以反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行。