Question

【題目】（I）在一個容積固定不變的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：2X(g) +Y(g)2Z(g)若把2mol X和1molY充入該容器時，處于狀態(tài)I， 反應(yīng)在絕熱條件下達(dá)到平衡時處于狀態(tài)II（如下圖），則該反應(yīng)的△H_______0；( 填：“< ，> ， = ”)。該反應(yīng)在 ______（填：高溫或低溫）條件下能自發(fā)進(jìn)行。

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

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

（1）當(dāng)壓強(qiáng)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(qiáng)為2×105 Pa，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，體系中共有amol氣體，再向體系中加入bmolB,當(dāng)重新達(dá)到平衡時，體系中氣體總物質(zhì)的量是_____mol。

（3）當(dāng)壓強(qiáng)為1×106 Pa時，此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：____________。

（4）其他條件相同時，在上述三個壓強(qiáng)下分別發(fā)生該反應(yīng)。2×105 Pa時，A的轉(zhuǎn)化率隨時間變化如下圖，請?jiān)趫D中補(bǔ)充畫出壓強(qiáng)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?jiān)趫D線上標(biāo)出壓強(qiáng)）。__________________

Answer 1

【答案】 < 低溫 不 a+b k=

【解析】試題分析：（ I ）（1）由圖可知狀態(tài)Ⅱ的壓強(qiáng)大于狀態(tài)Ⅰ壓強(qiáng)，所以平衡逆向移動，反應(yīng)在絕熱條件下進(jìn)行，逆向進(jìn)行，說明正反應(yīng)為放熱反應(yīng)△H＜0，由化學(xué)方程式可知該反應(yīng)的△S<0，根據(jù)△G=△H-T△S<0，所以該反應(yīng)低溫時自發(fā)進(jìn)行；

（II）（1）當(dāng)壓強(qiáng)從2×105Pa增加到5×105Pa時，壓強(qiáng)增大為原來的2.5倍，A的濃度也增大原來的2.5倍，所以平衡不移動；

（2）由（1）可知，增大壓強(qiáng)平衡不移動，所以反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，所以當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，體系中共有amol氣體，再向體系中加入bmolB，當(dāng)重新達(dá)到平衡時，體系中氣體總物質(zhì)的量是a+b；

（3）由表格數(shù)據(jù)可知當(dāng)壓強(qiáng)從5×105Pa增大為1×106Pa時，壓強(qiáng)增大2倍，體積變?yōu)樵瓉淼囊话�，濃度�?yīng)該由0.20增大為0.40molL-1，但是實(shí)際上A的濃度為0.44，說明增大壓強(qiáng)平衡逆向移動，則反應(yīng)前氣體的物質(zhì)的量小于反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量，則反應(yīng)物B不在是氣態(tài)，所以此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=c(C)p/c(A)m

(4)由以上分析可知，2×105Pa與5×105Pa時的平衡是等效的，A的轉(zhuǎn)化率相同，但后者的壓強(qiáng)大，所以反應(yīng)速率快，到達(dá)平衡的時間短，而1×106Pa時，平衡逆向移動，壓強(qiáng)增大，反應(yīng)速率快，但A的轉(zhuǎn)化率降低，所以對應(yīng)的圖像如圖：