問題詳情:
( 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) 若把2molX和1molY充入該容器時,處於狀態I,達到平衡時處於狀態II(如圖1),則該反應的△H 0; ( 填:“< ,> ,= ”)。該反應在 (填:高温或低温)條件下能自發進行。
(II)在容積可變的密閉容器中發生反應:mA(g) + nB(g) pC(g) ,
在一定温度和不同壓強下達到平衡時,分別得到A的物質的量濃度如
下表
壓強p/Pa | 2×105 | 5×105 | 1×106 |
c(A)/mol·L-1 | 0.08 | 0.20 | 0.44 |
⑴當壓強從2×105 Pa增加到5×105 Pa時,平衡 移動(填:向左, 向右 ,不)
⑵維持壓強為2×105 Pa,當反應達到平衡狀態時,體系*有amol氣體,再向體系中加入bmolB,當重新達到平衡時,體系中氣體總物質的量是 mol.
⑶當壓強為1×106 Pa時,此反應的平衡常數表達式: 。
⑷其他條件相同時,在上述三個壓強下分別發生該反應。2×105 Pa時,A的轉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的轉化率隨時間的變化曲線(請在圖線上標出壓強)。
【回答】
【知識點】平衡常數、平衡移動、平衡圖象G2 G2 G5
【*解析】( I )⑴< 低温 (II)⑴不 ⑵a+b ⑶ k=
⑷
解析::(Ⅰ)(1)由圖可知狀態Ⅱ的壓強大於狀態Ⅰ壓強的2倍,所以平衡逆向移動,反應在絕熱條件下進行,逆向進行,説明正反應為放熱反應;已知2X(g)+Y(g)⇌2Z(g),反應後氣體的物質的量減少,所以混亂度減小,△S<0,
(Ⅱ)(1)由表格數據可知當壓強從2×105Pa增大為5×105Pa時,壓強增大2.5倍,體積變為0.4倍,濃度由0.08增大為0.20mol•L-1,也增大2.5倍,所以增大壓強平衡不移動,(2)由(1)可知,增大壓強平衡不移動,所以反應前後氣體的物質的量不變,所以當反應達到平衡狀態時,體系*有amol氣體,再向體系中加入bmolB,當重新達到平衡時,體系中氣體總物質的量是a+b; (3)由表格數據可知當壓強從5×105Pa增大為1×106Pa時,壓強增大2倍,體積變為1/2倍,濃度應該由0.20增大為0.40mol•L-1,但是實際上A的濃度為0.44,説明平衡逆移,則反應前氣體的物質的量小於反應後氣體的物質的量,則反應物B不再是氣態,所以此反應的平衡常數表達式為K=
(4)2×105與5×105 Pa時A的轉化率不變,反應時間縮短,1×106 Pa時,平衡逆移,A的轉化率減小,反應速率增大,時間縮短,據此作圖即可。
【思路點撥】本題考查了平衡常數、平衡移動、平衡圖象等,綜合*較強,對圖象和表格數據的分析是解題的關鍵。
知識點:化學平衡單元測試
題型:填空題