Question

已知在某密閉容器中進(jìn)行的反應(yīng)a A （g）?b B （g）+c C （g），（其中a、b、c、分別為方程式中的物質(zhì)計(jì)量數(shù)；X₁、X₂表示不同溫度或壓強(qiáng)），某物理量Y隨時間（t）變化的情況如圖所示，
回答下列問題：
（1）當(dāng)X₁、X₂分別表示不同的溫度狀況時，則Y可代表生成物C在平衡時混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，X₁______X₂（選填“＞”或“＜”或“=”），由此可判斷正反應(yīng)是______反應(yīng)；
（2）當(dāng)X₁、X₂分別表示不同的壓強(qiáng)狀況，則Y可代表反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率，X₁______X₂（選填“＞”或“＜”或“=”），由此可判斷正反應(yīng)是氣體______的反應(yīng)（選填“增大”或“減小”或“不變”），a、b、c三者之間的關(guān)系為 a______b+c）（選填“＞”或“＜”或“=”）
（3）將 4mol A、3mol B、2mol C充入該反應(yīng)容器中，在溫度為T，壓強(qiáng)為P的條件下達(dá)平衡后，測得A、B、C的物質(zhì)的量分別是2mol A、5mol B、3mol C，則a=______，b=______，c=______．此時A的轉(zhuǎn)化率為：______．若將最初充入該反應(yīng)容器中的各物質(zhì)的物質(zhì)的量變?yōu)椋?mol A、2mol B、1.5mol C，也在溫度為T，壓強(qiáng)為P的條件下建立平衡，此時容器中的C在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)為：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）由圖可知，曲線X₂先到達(dá)平衡，反應(yīng)速率更快，溫度越高，反應(yīng)速率越快，平衡時C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低，升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動，據(jù)此解答；
（2）由圖可知，曲線X₂先到達(dá)平衡，反應(yīng)速率更快，壓強(qiáng)越大，反應(yīng)速率越快，平衡時C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低，增大平衡向逆反應(yīng)移動，據(jù)此解答；
（3）計(jì)算各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化量，利用物質(zhì)的量變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比確定a、b、c的值，A轉(zhuǎn)化率=×100%，據(jù)此計(jì)算，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊判斷等效平衡進(jìn)行解答．
解答：解：（1）由圖可知，曲線X₂先到達(dá)平衡，反應(yīng)速率更快，溫度越高，反應(yīng)速率越快，故X₁＜X₂，X₂平衡時C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低，升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故答案為：＜，放熱；
（2）由圖可知，曲線X₂先到達(dá)平衡，反應(yīng)速率更快，壓強(qiáng)越大，反應(yīng)速率越快，故X₁＜X₂，X₂平衡時C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低，增大平衡向逆反應(yīng)移動，故逆反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，正反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，即a＜b+c，
故答案為：＜，增大，＜；
（3）開始投入4mol A、3mol B、2mol C，平衡時A、B、C的物質(zhì)的量分別是2mol A、5mol B、3mol C，
故△n（A）=4mol-2mol=2mol，△n（B）=5mol-3mol=2mol，△n（C）=3mol-2mol=1mol，故a：b：c=△n（A）：△n（B）：△n（C）=2mol：2mol：1mol=2：2：1，故a=2，b=2，c=1，平衡時A的轉(zhuǎn)化率為×100%=50%，
開始投入4mol A、3mol B、2mol C，B完全轉(zhuǎn)化，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊可得A為3mol，剩余C為2mol-1.5mol=0.5mol，故等效為加入7molA、0.5molC到達(dá)的平衡，最初充入該反應(yīng)容器中5mol A、2mol B、1.5mol C，B完全轉(zhuǎn)化，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊可得A為2mol，剩余C為1.5mol-1mol=0.5mol，故等效為加入7molA、0.5molC到達(dá)的平衡，故與原平衡是等效平衡，平衡時對應(yīng)各組分的含量相同，故C的體積發(fā)生為×100%=30%，
故答案為：2，2，1；50%，30%．
點(diǎn)評：考查化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算、影響化學(xué)平衡的元素、等效平衡等，難度中等，（3）中C的體積分?jǐn)?shù)計(jì)算為易錯點(diǎn)、難點(diǎn)，注意利用等效平衡進(jìn)行解答，理解等效平衡規(guī)律．