Question

11．可逆反應(yīng)①A（g）+2B（g）?2C（g） ②2E（g）?F（g）+G（g） 分別在密閉容器的兩個(gè)反應(yīng)室中進(jìn)行，反應(yīng)室之間有可滑動(dòng)、無(wú)摩擦的密封隔板．反應(yīng)開(kāi)始和達(dá)到平衡時(shí)有關(guān)物理量變化如圖所示：

（1）反應(yīng)①是放熱反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）．
（2）達(dá)到平衡I時(shí)，體系壓強(qiáng)與反應(yīng)開(kāi)始時(shí)體系壓強(qiáng)之比為20：23．
（3）平衡I和平衡Ⅱ中，E的體積分?jǐn)?shù)不相等（填“相等”、“不相等”、“無(wú)法確定”）．
（4）達(dá)平衡I時(shí)，計(jì)算A的轉(zhuǎn)化率$\frac{15}{23}$（用分?jǐn)?shù)表示）．

Answer 1

分析 （1）右室的混合物總物質(zhì)的量不變，平衡（I）、平衡（Ⅱ）左右兩室的溫度、壓強(qiáng)相同，體積之比等于物質(zhì)的量之比，由圖可知，平衡（I）降低溫度達(dá)新平衡平衡（Ⅱ），隔板由2.7處移至2.5處，左室的氣體的物質(zhì)的量減小，降低溫度平衡向正反應(yīng)移動(dòng)；
（2）右室中混合氣體總物質(zhì)的量不變，溫度恒定，則達(dá)到平衡I時(shí)，體系壓強(qiáng)與反應(yīng)開(kāi)始時(shí)體系壓強(qiáng)之比等于體積之比；
（3）降低溫度，右室的平衡一定移動(dòng)，氣體總的物質(zhì)的量不變，E的含量一定變化；
（4）右室的混合物總物質(zhì)的量不變?yōu)?mol，左右兩室的壓強(qiáng)、溫度相等，同溫同壓下，體積之比等于物質(zhì)的量之比，據(jù)此計(jì)算平衡（I）中左室混合氣體總的物質(zhì)的量，令參加反應(yīng)的A的物質(zhì)的量為amol，利用差量法計(jì)算a的值，再利用轉(zhuǎn)化率定義計(jì)算A的轉(zhuǎn)化率．

解答 解：（1）右室的混合物總物質(zhì)的量不變，平衡（I）、平衡（Ⅱ）左右兩室的溫度、壓強(qiáng)相同，體積之比等于物質(zhì)的量之比，由圖可知，平衡（I）降低溫度達(dá)新平衡平衡（Ⅱ），隔板由2.7處移至2.5處，左室的氣體的物質(zhì)的量減小，降低溫度平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，降低溫度平衡向放熱反應(yīng)移動(dòng)，故該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，
故答案為：放熱；
（2）右室中混合氣體總物質(zhì)的量不變，溫度恒定，則達(dá)到平衡I時(shí)，體系壓強(qiáng)與反應(yīng)開(kāi)始時(shí)體系壓強(qiáng)之比等于體積之比，即壓強(qiáng)之比為2：（5-2.7）=20：23，
故答案為：20：23；
（3）降低溫度，右室的平衡一定移動(dòng)，氣體總的物質(zhì)的量不變，E的含量一定變化，平衡（I）和平衡（Ⅱ）中，E的體積分?jǐn)?shù)一定不相等，
故答案為：不相等；
（4）右室的混合物總物質(zhì)的量不變?yōu)?mol，左右兩室的壓強(qiáng)、溫度相等，同溫同壓下，體積之比等于物質(zhì)的量之比，平衡（I）中左室混合氣體總的物質(zhì)的量為$\frac{2.7}{2.3}$×2mol=$\frac{54}{23}$mol，令參加反應(yīng)的A的物質(zhì)的量為amol，則：
A（g）+2B（g）?2C（g） 物質(zhì)的量減少△n
1                          1
amol                 3mol-$\frac{54}{23}$mol=$\frac{15}{23}$mol
解得a=$\frac{15}{23}$，所以A的轉(zhuǎn)化率為$\frac{\frac{15}{23}mol}{1mol}$=$\frac{15}{23}$，
故答案為：$\frac{15}{23}$．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了化學(xué)平衡移動(dòng)與化學(xué)計(jì)算等，是對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)與運(yùn)用知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，清楚左右兩室的溫度、壓強(qiáng)相同，體積之比等于物質(zhì)的量之比是解題關(guān)鍵，難度中等．