Question

(14分)（ I ）在一個容積固定不變的密閉容器中進行反應：2X(g) + Y(g)2Z(g)，已知將2molX和1molY充入該容器中，反應在絕熱條件下達到平衡時，Z的物質(zhì)的量為pmol�；卮鹣铝袉栴}：

（1）若把2molX和1molY充入該容器時，處于狀態(tài)I，達到平衡時處于狀態(tài)II（如圖1），則該反應的△H 0，熵變△S_____0 ( 填：“< ，> ，= ”)。該反應在 （填:高溫或低溫）條件下能自發(fā)進行。

（2）該反應的v-t圖像如圖2中左圖所示。若其他條件不變，僅在反應前加入合適的催化劑，則其v-t圖像如圖2中右圖所示。以下說法正確的是 。

① a1>a2 ②b1<b2 ③ t1>t2 ④ 右圖中陰影部分面積更大 ⑤兩圖中陰影部分面積相等

（3）若該反應在容積可變的密閉容器中發(fā)生，在溫度為T1、T2時，平衡體系中X的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖所示。下列說法正確的是 。

A．A、C兩點的反應速率：A＞C

B．A、C兩點的氣體密度：A＜C

C．B、C兩點的氣體的平均相對分子質(zhì)量：B＜C

D．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法

（II）在容積可變的密閉容器中發(fā)生反應：mA(g) + nB(g)pC(g) ,在一定溫度和不同壓強下達到平衡時，分別得到A的物質(zhì)的量濃度如下表

壓強p/Pa	2×105	5×105	1×106
c(A)/mol·L-1	0.08	0.20	0.44

（1）當壓強從2×105 Pa增加到5×105 Pa時，平衡 移動（填：向左，向右，不）。

（2）維持壓強為2×105 Pa，當反應達到平衡狀態(tài)時，體系中共有amol氣體，再向體系中加入bmolB,當重新達到平衡時，體系中氣體總物質(zhì)的量是 mol.。

（3）當壓強為1×106 Pa時，此反應的平衡常數(shù)表達式： 。

（4）其他條件相同時，在上述三個壓強下分別發(fā)生該反應。2×105 Pa時，A的轉(zhuǎn)化率隨時間變化如下圖，請在圖中補充畫出壓強分別為5×105 Pa 和1×106 Pa時，A的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化曲線（請在圖線上標出壓強）。

Answer 1

（ I ）⑴<（1分），<（1分），低溫（1分） ⑵②③⑤（2分） ⑶B D（2分）

（II）⑴不（1分） ⑵a+b（2分） ⑶（2分）⑷（2分）

【解析】

試題分析；I、（1）正方應是體積減小的可逆反應，由狀態(tài)I達到狀態(tài)II時壓強增大，這說明平衡向逆反應方向移動。由于是絕熱容器，這說明反應是放熱反應，溫度升高平衡向逆反應方向移動，即△H小于0；根據(jù)方程式可知正方應是體積減小的可逆反應，則熵變△S小于0；根據(jù)△G＝△H－T·△S可知，要滿足反應自發(fā)則需要在低溫下進行。

（2）催化劑只能改變反應速率，但不能改變平衡狀態(tài)，所以使用催化劑后b1<b2、t1>t2 、兩圖中陰影部分面積相等，答案選②③⑤。

（3）A、根據(jù)圖像可知C點壓強大于A點壓強，所以A、C兩點的反應速率：A＜C，A錯誤；B、根據(jù)圖像可知C點壓強大于A點壓強，則C點容積小于A點容積，氣體的質(zhì)量不變，則A、C兩點的氣體密度：A＜C，B正確；C、根據(jù)圖像可知B和C兩點X的體積分數(shù)相等，則混合氣體的物質(zhì)的量相等，所以氣體的平均相對分子質(zhì)量相等，C錯誤，D、由狀態(tài)B到狀態(tài)A，X的體積分數(shù)增大，反應應該向逆反應方向進行。正方應是放熱反應，因此可以用加熱的方法，D正確，答案選BD。

Ⅱ、（1）當壓強從2×105 Pa增加到5×105 Pa時，A的濃度是原來的2.5倍，因此平衡不移動。

（2）由于增大壓強平衡不移動，這說明反應前后體積不變。因此維持壓強為2×105 Pa，當反應達到平衡狀態(tài)時，體系中共有amol氣體，再向體系中加入bmolB,當重新達到平衡時，體系中氣體總物質(zhì)的量是（a＋b）mol。

（3）當壓強為1×106 Pa時，A的濃度大于5×105時的2倍還多，這說明平衡向逆反應方向移動，因此此時B不是氣態(tài)，則此反應的平衡常數(shù)表達式K＝。

（4）根據(jù)以上分析可知壓強分別為5×105 Pa 和1×106 Pa時，反應速率均是增大的，即到達平衡的時間減少，但前者轉(zhuǎn)化率不變，而后者轉(zhuǎn)化率降低，則A的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化曲線為。

考點：考查外界條件對反應速率和平衡狀態(tài)的影響、平衡狀態(tài)計算以及反應自發(fā)性判斷等