Question

已知A和B在一定條件下可建立如下平衡：2A（g）+B（g）?2C（g）．在500℃時，分別將2mol A和1mol B置于恒壓容器I和恒容容器Ⅱ中（兩容器起始容積都為10L），充分反應．
（1）達到平衡所需時間是I

 

Ⅱ（填“＞”、“＜”或“=”，下同）．達到平衡后，兩容器中C的體積分數關系是I

 

Ⅱ．
（2）若測得容器Ⅱ中的壓強減小了30%，則該容器中A的轉化率為

 

．
（3）計算500℃時該反應的平衡常數，寫出計算過程．
（4）t₁時刻分別向兩容器的平衡體系中加入2mol C，在如圖示中，能正確反映此時兩容器中C的體積分數隨時間變化曲線的是

 

（填序號）．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,化學平衡的影響因素,產物的百分含量隨濃度、時間的變化曲線

專題：化學平衡專題

分析：（1）恒壓容器中隨反應進行壓強大于恒容容器，平衡正向進行，依據平衡移動原理分析判斷；
（2）依據化學平衡三段式列式計算，氣體壓強關系是氣體物質的量的關系；
（3）依據（2）計算結果計算平衡濃度，結合平衡常數是利用生成物濃度的冪次方乘積除以反應物平衡濃度的冪次方乘積計算得到；
（4）根據壓強對化學平衡移動的影響來回答．

解答： 解：（1）①平衡：2A（g）+B（g）?2C（g），是一個反應后氣體系數和減小的反應，所以恒容容器下，反應達到平衡狀態(tài)，恒壓容器中隨反應進行，為保持恒壓，壓強增大，達到平衡所需時間少，平衡正向移動，CO₂的體積分數增大，CO₂的體積分數關系是，恒壓容器I大于恒容容器，
故答案為：＜；＞；
（2）在500℃時，分別將2mol A和1mol B置于恒容容器Ⅱ中（兩容器起始容積都為10L），設A消耗物質的量為x
              2A（g）+B（g）?2C（g）
起始量（mol）  2      1       0
變化量（mol）  x     0.5 x    x
平衡量（mol）2-x     1-0.5x   x
容器Ⅱ中的壓強減小了30%，氣體物質的量減小30%
3-3×30%=2-x+1-0.5x+x
x=1.8mol
A的轉化率=

1.8mol

2mol

×100%=90%，
故答案為：90%；
（3）依據（2）計算結果計算平衡濃度，c（A）=

(2-1.8)mol

10L

=0.02mol/L，c（B）=

(1-0.5×1.8)mol

10L

=0.01mol/L，c（C）=

1.8mol

10L

=0.18mol/L
K=

0.182

0.022×0.01

=8100；
答：依據（2）計算結果計算平衡濃度，c（A）=

(2-1.8)mol

10L

=0.02mol/L，c（B）=

(1-0.5×1.8)mol

10L

=0.01mol/L，c（C）=

1.8mol

10L

=0.18mol/L
K=

0.182

0.022×0.01

=8100；
（4）在恒壓容器中，加入二氧化碳，相當于增大體積，氧氣、二氧化碳瞬間濃度減小，相當于在恒容基礎上減壓，平衡相對于恒容時逆向移動，CO₂的體積分數減小，恒容時，加入二氧化碳，壓強增大，反應速率加快，平衡正向移動，CO₂的體積分數增大，即A符合；
故答案為：A．

點評：本題考查了化學平衡影響因素分析，平衡轉化率、平衡常數計算應用，注意容器特征和分析方法，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．