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反應(yīng)室中進行，反應(yīng)室之間有可滑動、無摩擦的密封隔板．反應(yīng)開始和達到平衡時有關(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）達到平衡I時，體系壓強與反應(yīng)開始時體系壓強之比為20：23．
（3）平衡I和平衡Ⅱ中，E的體積分數(shù)不相等（填“相等”、“不相等”、“無法確定”）．
（4）達平衡I時，計算A的轉(zhuǎn)化率$\frac{15}{23}$（用分數(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；
（2）右室中混合氣體總物質(zhì)的量不變，溫度恒定，則達到平衡I時，體系壓強與反應(yīng)開始時體系壓強之比等于體積之比；
（3）降低溫度，右室的平衡一定移動，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、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，利用差量法計算a的值，再利用轉(zhuǎn)化率定義計算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，降低溫度平衡向放熱反應(yīng)移動，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，則達到平衡I時，體系壓強與反應(yīng)開始時體系壓強之比等于體積之比，即壓強之比為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，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的體積分數(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、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：$\frac{15}{23}$．

點評 本題主要考查了化學平衡移動與化學計算等，是對知識的綜合運用，需要學生具備扎實的基礎(chǔ)知識與運用知識分析問題、解決問題的能力，清楚左右兩室的溫度、壓強相同，體積之比等于物質(zhì)的量之比是解題關(guān)鍵，難度中等．