Question

11．某化學(xué)科研小組研究在其它條件不變時，改變某一反應(yīng)條件對反應(yīng)化學(xué)平衡的影響，得到如圖象（圖中p表示壓強，T表示溫度，n表示物質(zhì)的量，α表示平衡轉(zhuǎn)化率，φ表示體積分數(shù)）：

（1）在反應(yīng)Ⅰ中，若p₁＞p₂，則此正反應(yīng)為放熱（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)，也是一個氣體分子數(shù)減小（填“減小”或“增大”）的反應(yīng)．由此判斷，此反應(yīng)自發(fā)進行必須滿足的條件是低溫．
（2）在反應(yīng)Ⅱ中，T₁＜T₂（填“＞”、“＜”或“=”），該正反應(yīng)為放熱（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
（3）在反應(yīng)Ⅲ中，若T₂＞T₁，則此正反應(yīng)為放熱（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
（4）反應(yīng)Ⅳ中，若T₁＞T₂，則該反應(yīng)能否自發(fā)進行？不能自發(fā)進行．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，反應(yīng)Ⅰ說明升高溫度，A的轉(zhuǎn)化率降低，平衡向逆反應(yīng)移動，據(jù)此判斷反應(yīng)熱效應(yīng)；若p₁＞p₂，則等溫時，增大壓強，A的轉(zhuǎn)化率增大，平衡向正反應(yīng)移動，據(jù)此判斷反應(yīng)前后氣體分子數(shù)的變化；根據(jù)△G=△H-T△S＜0判斷反應(yīng)自發(fā)的條件；
（2）根據(jù)到達平衡的時間，判斷溫度高低；根據(jù)溫度對n（C）的影響判斷平衡移動方向，進而判斷反應(yīng)熱效應(yīng)；
（3）由圖可知，溫度越高C的體積分數(shù)越小，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動；
（4）恒溫下壓強變化對α（A）沒有影響，說明反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等，△S≈0，若T₁＞T₂，恒壓下溫度越高α（A）越大，說明升高溫度平衡向右移動，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，△H＞0，則△H-T△S＞0，反應(yīng)不能自發(fā)進行；

解答 解：（1）由圖可知，隨溫度的升高A的轉(zhuǎn)化率降低，平衡向逆反應(yīng)移動，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即△H＜0；若p₁＞p₂，則等溫時，增大壓強，A的轉(zhuǎn)化率增大，平衡向正反應(yīng)移動，則正反應(yīng)方向為氣體體積減小的方向，即△S＜0；又△G=△H-T△S＜0自發(fā)，該反應(yīng)△H＜0，△S＜0，放熱、熵減反應(yīng)只能在低溫下自發(fā)進行，所以在低溫下自發(fā)進行，故答案為：放熱；減��；低溫；
（2）由圖象可知，T₂條件下達到平衡所用的時間少，所以T₁＜T₂，而在T₂條件下達平衡時n（C）小，所以說明低溫有利于C的生成，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故答案為；＜；放熱；
（3）由圖可知，溫度越高C的體積分數(shù)越小，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故答案為：放熱；
（4）反應(yīng)Ⅳ中在恒溫下壓強變化對α（A）沒有影響，說明壓強變化不能影響平衡，此反應(yīng)為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，反應(yīng)過程中熵變很小，△S≈0，若T₁＞T₂，恒壓下溫度越高α（A）越大，說明升高溫度平衡向右移動，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，△H＞0，則△H-T△S＞0，反應(yīng)不能自發(fā)進行；故答案為：不能自發(fā)進行；

點評 本題涉及圖象的分析及化學(xué)平衡的移動和反應(yīng)進行的方向等知識點，整合性較強，通過圖象中數(shù)據(jù)的變化判斷化學(xué)平衡移動的方向是解題的關(guān)鍵．