Question

向體積為2L的固定密閉容器中通入3mol X氣體，在一定溫度下發(fā)生如下反應(yīng)：2X(g)Y(g)+3Z(g)

(1)經(jīng)5 min后反應(yīng)達(dá)到平衡，此時測得容器內(nèi)的壓強(qiáng)為起始時的1.2倍，則用Y表示的速率為__________mol • L^﹣1 • min^﹣1。

(2)若上述反應(yīng)在甲、乙、丙、丁四個同樣的密閉容器中進(jìn)行，在同一段時間內(nèi)測得容器內(nèi)的反應(yīng)速率分別為甲：v(X)=3.5 mol • L^﹣1 • min^﹣1；乙：v(Y)=2 mol • L^﹣1 • min^﹣1；丙：v(Z)= 4.5mol • L^﹣1 • min^﹣1；丁：v (X)= 0.075 mol • L^﹣1 • s^﹣1。若其他條件相同，溫度不同，則溫度由高到低的順序是(填序號)______________________。

(3)若向達(dá)到(1)的平衡體系中充入氮?dú)�，則平衡___________(填“向左”“向右”或“不”)移動；若從達(dá)到(1)的平衡體系中移走部分Y氣體，則平衡___________(填“向左”“向右”或“不”)移動。

(4)若在相同條件下向達(dá)到(1)所述的平衡體系中再充入0.5molX氣體，則平衡后X的轉(zhuǎn)化率與(1)的平衡中X的轉(zhuǎn)化率相比較

A.無法確定

B.前者一定大于后者

C.前者一定等于后者

D.前者一定小于后者

(5)若保持溫度和壓強(qiáng)不變，起始時加入X、Y、Z物質(zhì)的量分別為a mol、b mol、c mol，達(dá)到平衡時仍與(1)的平衡等效，則：a、b、c應(yīng)該滿足的關(guān)系為__________________。

(6)若保持溫度和體積不變，起始時加入X、Y、Z物質(zhì)的量分別為a mol、b mol、c mol，達(dá)到平衡時仍與(1)的平衡等效，且起始時維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，則c的取值范圍應(yīng)該為______________________。

Answer 1

【答案】(1)0.03   (2)丁＞乙＞甲＞丙   (3)不  向右 (4)D (5)c=3b，a≥0   (6)0.9＜c≤4.5

【解析】(1)壓強(qiáng)之比等于氣體的物質(zhì)的量之比，則依據(jù)三段式計算。設(shè)反應(yīng)生成的Y的物質(zhì)的量為a。

2X(g)Y(g)+3Z(g)

3 mol       0     0

2a         a     3a

3 mol-2a   a     3a

所以有3 mol+2a= 1.2×3 mol，a = 0.3 mol，則v(Y)=0.3 mol/(2 L×5min)=0.03 mol • L^﹣1 • min^﹣1。

(2)將各個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為用同一種物質(zhì)來表示的反應(yīng)速率，且單位—致，如用X來表示，則當(dāng)v(Y)=2 mol • L^﹣1 • min^﹣1時，v(X)= 4 mol • L^﹣1 • min^﹣1；當(dāng)v(Z)=4.5 mol • L^﹣1 • min^﹣1 時，v(X)=3 mol • L^﹣1 • min^﹣1等，則可以看出溫度的髙低順序?yàn)椋憾。疽遥炯祝颈��?3)等溫等容條件下通入一種惰性氣體，反應(yīng)體系中的各組分的濃度沒有改變，平衡不移動；若移走部分Y氣體，則壓強(qiáng)減小，平衡向氣體的物質(zhì)的量增大的方向移動。(4)若在等溫等壓條件下，通入X氣體，則與原平衡狀態(tài)互為等效平衡，轉(zhuǎn)化率不變，此時相當(dāng)于壓縮原平衡體系的體積，平衡會逆向移動，X的轉(zhuǎn)化率減小。(5)溫度和壓強(qiáng)不變的等效平衡，滿足物質(zhì)的量成比例，即c=3b，對于a的要求只需要a≥0即可。(6)通過極限轉(zhuǎn)化思想，將3 mol X全部轉(zhuǎn)化到方程式右邊，得到4.5 mol的Z，即若要滿足等溫等體積的等效平衡，那么c的最大值為4.5 mol，而(1)平衡時，Z的物質(zhì)的量為0.9 mol，如果要求反應(yīng)逆向進(jìn)行，則c必須大于0.9。