Question

如圖1所示，恒溫條件下，某容器分隔成A、B兩部分，A容積固定不變，B有可移動活塞，在相同溫度下發(fā)生可逆反應2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）．根據(jù)要求填寫空白：

（1）如果A中充入2mol SO₂和1mol O₂，在B中充入2mol SO₂和1mol O₂，則SO₂轉化率誰大

 

（填A或B，下同），先達到平衡的是

 

，達平衡后，測得A中氣體的總物質的量2.1mol，則n（SO₃）=

 

mol
（2）如果A中充入2mol SO₂和1mol O₂，在B中充入2mol SO₃和1mol N₂
①固定活塞位置在3處不動，達到平衡時，A中壓強

 

B中壓強（填大于；等于；小于）
②若要使A與B中的反應物與生成物對應物質的量之比相同，活塞的位置應在

 

處；
③若活塞右移到5處，達平衡后，A中SO₃的物質的量

 

B中SO₃的物質的量（填大于；等于；小于）
④B中活塞固定在4.5處，要使A和B中平衡狀態(tài)與②相同，需再向B中加入SO₂

 

mol，加入O₂

 

mol
（3）若在如圖2所示的容器中分別進行如下兩個可逆反應：
①X（g）+2Y（g）?2Z（g）和 ②2M（g）?N（g）+P（g），
反應室之間用無摩擦、可滑動的密封隔板隔開．反應開始和達到平衡狀態(tài)時有關物理量的變化如圖2所示：
則：反應①的正反應是

 

反應（填吸熱或放熱），達到平衡（I）時體系的壓強與反應開始時體系的壓強之比為

 

，達平衡（I）時，X的轉化率為

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素,化學平衡的計算

專題：化學平衡專題

分析：（1）B容器中隨反應的進行物質的量要減小，容器體積要縮小，相當于增大壓強；
（2）根據(jù)左右兩個容器壓強相等，從等效平衡的角度分析；
（3）根據(jù)右室的混合物總物質的量不變，平衡（I）、平衡（Ⅱ）左右兩室的溫度、壓強相同，體積之比等于物質的量之比，結合圖示容器容積變化判斷降溫后反應①平衡移動的方向；根據(jù)右室的混合物總物質的量不變，在同溫同壓下體積比等于物質的量之比計算出反應后（I）中混合氣體的物質的量，再計算出達平衡（I）時體系的壓強與反應開始時體系的壓強之比；設參加反應的X的物質的量為amol，利用差量法計算a的值，再利用轉化率定義計算A的轉化率．

解答： 解：（1）B容器中隨反應的進行物質的量要減小，容器體積要縮小，相當于增大壓強，所以B中SO₂轉化率大，B的速率快，達平衡所需的時間短，由反應可知2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）的減少量就是氧氣的量，2mol+1mol-2.1mol=0.9mol，所以生成n（SO₃）=0.9mol×2=1.8mol，故答案為：B；B；1.8；
（2）A中充入2 mol SO₂和1 mol O₂與B中充入2 mol SO₃和1 mol N₂，由于N₂與反應無關，故只占分壓．活塞在3處時相同條件下達平衡時是等效的，但B中有1 mol N₂，故壓強比A大．
若使A與B中平衡狀態(tài)相同且達平衡時活塞在4.5處，則B中必須相當于3 mol SO₂和1.5 mol O₂，故應再通入SO₃ 1 mol．若活塞右移到5處，則B中壓強減小平衡向生成SO₂的方向移動，故n（SO₃）減小，3個體積充入2mol SO₂和1mol O₂，4.5個體積應充3mol SO₂和1.5mol O₂，所以再充入二氧化硫和氧氣的物質的量分別為：1；0.5，故答案為：①小于；  ②3；③大于； ④1；0.5； 
（3）右室的混合物總物質的量不變，平衡（I）、平衡（Ⅱ）左右兩室的溫度、壓強相同，體積之比等于物質的量之比，由圖可知，平衡（I）降低溫度達新平衡平衡（Ⅱ），隔板由2.8處移至2.6處，左室的氣體的物質的量減小，降低溫度平衡向正反應移動，降低溫度平衡向放熱反應移動，故該反應正反應為放熱反應；平衡時，右邊物質的量不變，由圖可以看出達平衡（Ⅰ）時體系的壓強與反應開始時體系的壓強之比為：

2

2.2

=

10

11

；達平衡（Ⅰ）時，右邊氣體的物質的量不變，仍為2mol，左右氣體壓強相等，設平衡時左邊氣體的物質的量為xmol，
則有：

2

x

=

2.2

2.8

，x=

2×2.8

2.2

=

28

11

mol，即物質的量減少了3-

28

11

=

5

11

mol，所以達平衡（Ⅰ）時，X的轉化率為

5

11

；故答案為：放熱；

10

11

； 

5

11

．

點評：本題考查化學平衡移動的計算和判斷，本題難度較大，做題注意從右邊反應體系中的物質的量不變考慮，注意等效平衡的理解和應用．