Question

10．可逆反應(yīng)mA（g）+nB（g）?pC（g）+qD（g）△H=a KJ/mol，反應(yīng)時間與C%（產(chǎn)物C的體積分數(shù)）函數(shù)關(guān)系如圖13所示．

（1）據(jù)上述信息試比較下列大小關(guān)系：P₁＞ P₂，T₁＜T₂，△H＜0，△S＜0（填“＞”“＜”或“=”），圖丙中使用催化劑的是甲反應(yīng)線．
（2）該反應(yīng)在低溫（填“高溫”或“低溫”）下能自發(fā)進行．
（3）當(dāng)該反應(yīng)在兩個體積相等的恒容密閉容器中進行反應(yīng)時，如圖：

請分析丙容器和丁容器達到平衡時C%（產(chǎn)物C的體積分數(shù)）是否可能相等，能 （填“能”或“不能”），其原因是平衡在不同溫度下建立．
（4）假設(shè)第（3）問中，圖中物質(zhì)的量不變，在相同溫度下達到平衡時丁中A、B的濃度分別是丙中A、B的濃度的ω倍，求m：n的值為1．

Answer 1

分析 （1）壓強越大反應(yīng)速率越快，到達平衡時間越短，增大壓強C的含量增大，平衡正向移動，正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，混亂度減��；
溫度越高反應(yīng)速率越快，到達平衡時間越短，升高溫度C的含量降低，平衡逆向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；
使用催化劑，加快反應(yīng)速率，不影響平衡移動；
（2）△H-T△S＜0時反應(yīng)自發(fā)進行；
（3）若在恒溫恒容下，丁等效為在丙中平衡基礎(chǔ)上壓強增大一倍，平衡正向移動，C%會增大，但溫度未知，若丁中溫度比丙高，溫度使平衡逆向移動，C的含量可能相等；
（4）在相同溫度下達到平衡時丁中A、B的濃度分別是丙中A、B的濃度的ω倍，說明A、B的轉(zhuǎn)化率相等，則二者起始物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比．

解答 解：（1）壓強P₁到達平衡時間短，反應(yīng)速率越快，則壓強P₁＞P₂，增大壓強C的含量增大，平衡正向移動，則m+n＞p+q，正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，混亂度減小，故△S＜0；
溫度T₂越到達平衡時間短，反應(yīng)速率越快，故溫度T₁＜T₂，升高溫度C的含量降低，平衡逆向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則△H＜0；
使用催化劑，加快反應(yīng)速率，不影響平衡移動，圖丙中使用催化劑的是甲，
故答案為：＞；＜；＜；＜；甲；
（2）正反應(yīng)△H＜0、△S＜0，△H-T△S＜0時反應(yīng)自發(fā)進行，則低溫下具有自發(fā)性，
故答案為：低溫；
（3）若在恒溫恒容下，丁等效為在丙中平衡基礎(chǔ)上壓強增大一倍，平衡正向移動，C%會增大，但溫度未知，若丁中溫度比丙高，溫度使平衡逆向移動，C的含量可能相等，
故答案為：能；平衡在不同溫度下建立；
（4）在相同溫度下達到平衡時丁中A、B的濃度分別是丙中A、B的濃度的ω倍，說明A、B的轉(zhuǎn)化率相等，則二者起始物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，則m：n=2mol：2mol=1，
故答案為：1．

點評 本題考查化學(xué)平衡圖象、化學(xué)平衡影響因素等，注意利用“先拐先平數(shù)值大”原則分析圖象，（3）中為易錯點，學(xué)生容易形成定勢思維，忽略溫度不一定相同，難度中等．