Question

【題目】（1）有封閉體系如下圖所示，左室容積為右室的兩倍，溫度相同，現(xiàn)分別按照如圖所示的量充入氣體，同時加入少量固體催化劑使兩室內(nèi)氣體充分反應(yīng)達到平衡，打開活塞，繼續(xù)反應(yīng)再次達到平衡，下列說法正確的是____________

A．第一次平衡時，SO2的物質(zhì)的量右室更多

B．通入氣體未反應(yīng)前，左室壓強和右室一樣大

C．第一次平衡時，左室內(nèi)壓強一定小于右室

D．第二次平衡時，SO2的總物質(zhì)的量比第一次平衡時左室SO2的物質(zhì)的量的2倍還要多

（2）有封閉體系如圖所示，甲、乙之間的隔板K和活塞F都可左右移動，先用小釘固定隔板K在如圖位置（0處），甲中充入1molN2和3molH2，乙中充入2molNH3和1molAr，此時F處于如圖6處。拔取固定K的小釘，在少量固體催化劑作用下發(fā)生可逆反應(yīng)：N2(g)+ 3H2(g)2 NH3(g)； 反應(yīng)達到平衡后，再恢復(fù)至原溫度。回答下列問題：

① 達到平衡時，移動活塞F最終仍停留在0刻度右側(cè)6處，則K板位置范圍是________。

② 若達到平衡時，隔板K最終停留在0刻度處，則甲中NH3的物質(zhì)的量為______mol， 此時，乙中可移動活塞F最終停留在右側(cè)刻度____處(填下列序號：①＞8; ②＜8; ③=8)

③ 若一開始就將K、F都固定，其它條件均不變，則達到平衡時測得甲中H2的轉(zhuǎn)化率為b，則乙中NH3的轉(zhuǎn)化率為_________；假設(shè)乙、甲兩容器中的壓強比用d表示，則d的取值范圍是_______________。

Answer 1

【答案】BC 0刻度左側(cè)0-2處 1 ① 1－b 5/4＜d＜ 3/2

【解析】

（1）A. 根據(jù)2SO2 + O2 2SO3，把2molSO3導(dǎo)入左邊相當(dāng)于2molSO2， 1molO2，而左室體積大于右室，左室相對右室相當(dāng)于減小壓強，平衡左移；

B. 根據(jù)PV=nRT，左室氣體物質(zhì)的量和體積均是右室的2倍，即壓強相等；

C. 根據(jù)2SO2 + O2 2SO3，把2molSO3導(dǎo)入左邊相當(dāng)于2molSO2 ，1molO2 ，而左室體積大于右室，左室相對右室相當(dāng)于減小壓強，平衡左移；

D. 第二次平衡時，氣體體積變?yōu)樽笫殷w積的1.5倍，把2molSO3導(dǎo)入左邊相當(dāng)于2molSO2 ，1molO2 ，物質(zhì)的量變?yōu)?倍，比第一次平衡時壓強變大，平衡正向移動。

（2）①當(dāng)乙中沒有Ar氣時，甲中充入1molN2和3molH2與乙中充入2molNH3到達平衡狀態(tài)時，為等效的，即兩邊氣體的物質(zhì)的量相等，隔板應(yīng)位于中間0處，此后向乙中再充入1molAr氣，會使乙中氣體壓強增大，隔板向甲的方向移動，會使甲中的反應(yīng)向正向移動。

②根據(jù)題中條件，當(dāng)達到平衡時，K停留在0處，說明乙端的相當(dāng)有8個格。

③體積固定，恒溫、恒壓容器中，兩邊達到平衡的狀態(tài)相同，乙中的氬氣對平衡無影響；體積不變，兩邊轉(zhuǎn)化結(jié)果相同，H2的轉(zhuǎn)化率為b，則乙中NH3的轉(zhuǎn)化率為1－b；此題仍要考慮兩種極限情況，即乙、甲完全轉(zhuǎn)化與乙、甲完全不轉(zhuǎn)化。

（1）A. 根據(jù)2SO2 + O2 2SO3，把2molSO3導(dǎo)入左邊相當(dāng)于2molSO2， 1molO2，而左室體積大于右室，左室相對右室相當(dāng)于減小壓強，平衡左移 ，生成的SO2的物質(zhì)的量更多，故A錯誤。

B.根據(jù)PV=nRT，左室氣體物質(zhì)的量和體積均是右室的2倍，即壓強相等，故B正確。

C. 根據(jù)2SO2 + O2 2SO3，把2molSO3導(dǎo)入左邊相當(dāng)于2molSO2 ，1molO2 ，而左室體積大于右室，左室相對右室相當(dāng)于減小壓強，平衡左移，故左室內(nèi)壓強一定小于右室，故C正確。

D. 第二次平衡時，氣體體積變?yōu)樽笫殷w積的1.5倍，把2molSO3導(dǎo)入左邊相當(dāng)于2molSO2 ，1molO2 ，物質(zhì)的量變?yōu)?倍，比第一次平衡時壓強變大，平衡正向移動，生成的SO2的總物質(zhì)的量比第一次平衡時左室SO2的物質(zhì)的量的2倍少，故D錯誤。

故選BC。

（2）① 當(dāng)乙中沒有Ar氣時，甲中充入1molN2和3molH2與乙中充入2molNH3到達平衡狀

態(tài)時，為等效的，即兩邊氣體的物質(zhì)的量相等，隔板應(yīng)位于中間0處，此后向乙中再充

入1molAr氣，會使乙中氣體壓強增大，隔板向甲的方向移動，會使甲中的反應(yīng)向正向

移動，再次到達平衡時，隔板位于0刻度左側(cè)左處，通過觀察，當(dāng)反應(yīng)未開始時隔板位于0處，每一個格相當(dāng)于0.5mol氣體，假設(shè)隔板K最終在a處，設(shè)甲中反應(yīng)到達平衡時，有xmolN2發(fā)生反應(yīng)

N2(g)+ 3H2(g)2 NH3(g)

開始（mol） 1mol 3mol 0

轉(zhuǎn)化（mol） x 3x 2x

平衡（mol） 1-x 3-3x 2x

(1-x)+ (3-3x)+ 2x=(6-a) ×0.5a，0.5a=2x-1，當(dāng)N2完全反應(yīng)時，x=1，a取最大，a=2，根據(jù)可逆反應(yīng)不能進行到底，可知：K停留在0刻度左側(cè)0-2處，故答案為：0刻度左側(cè)0-2處。

②根據(jù)題中條件，當(dāng)達到平衡時，K停留在0處，說明乙端的相當(dāng)有8個格，即乙中平衡時氣體的物質(zhì)的量為4mol，其中Ar為1mol，設(shè)乙中達到平衡時有2ymol NH3反應(yīng)，

2NH3(g) N2(g)+ 3H2(g)

開始（mol） 2mol 0 0

轉(zhuǎn)化（mol） 2y y 3y

平衡（mol） 2-2y y 3y

2-2y +y + 3y=3，2y=1，甲中NH3的物質(zhì)的量為1mol；

根據(jù)題中信息可知，甲和乙是在恒溫恒壓條件下的反應(yīng)，屬于等效平衡，若平衡時K停留在0處,說明甲中平衡混合物為4mol,如乙平衡不移動，乙中為NH3和Ar,共3mol, 體積為8,故答案為：1；①。

③體積固定，恒溫、恒壓容器中，兩邊達到平衡的狀態(tài)相同，乙中的氬氣對平衡無影響；體積不變，兩邊轉(zhuǎn)化結(jié)果相同，H2的轉(zhuǎn)化率為b，則乙中NH3的轉(zhuǎn)化率為1－b；此題仍要考慮兩種極限情況，即乙、甲完全轉(zhuǎn)化與乙、甲完全不轉(zhuǎn)化，當(dāng)乙完全不轉(zhuǎn)化、甲完全轉(zhuǎn)化時，恒容，d=P(乙)/ P(甲)=3/2, 當(dāng)乙完全轉(zhuǎn)化、甲完全不轉(zhuǎn)化時，恒容，d=P(乙)/ P(甲)= 5/4，故答案為：1－b ； 5/4＜d＜ 3/2。