Question

5．有兩個(gè)容積相等的密閉容器A和B（如圖）所示，A容器有一個(gè)可上下移動(dòng)的活塞，能使容器保持恒壓，B容器的容積不變．起始時(shí)這兩個(gè)容器中分別充入等量按體積比為2：1的SO₂和O₂的混合氣體，并使A和B容積相等．在400℃條件下，發(fā)生如下反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）．
（1）達(dá)到平衡時(shí)，所需的時(shí)間t（A）小于 t（B），A容器中SO₂的轉(zhuǎn)化率比B容器中大于．（填“大于、小于或相等）
（2）達(dá)到（1）所述平衡后，若向兩容器中通入少量的等量氬氣，A容器中化學(xué)平衡向左移動(dòng)，B容器中化學(xué)平衡不移動(dòng)．（填“向左、向右、不”）
（3）達(dá)到（1）所述平衡后，若向兩容器中通入等量原反應(yīng)氣體，再達(dá)到平衡時(shí)，A容器中c（SO₃）不變，B容器中SO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大．（填“增大、減少或不變”）

Answer 1

分析 （1）該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的可逆反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氣體物質(zhì)的量減少，A是恒壓、B是恒容，反應(yīng)過程中，A的壓強(qiáng)大于B，壓強(qiáng)越大反應(yīng)速率越快，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率越快，到達(dá)平衡的時(shí)間越短；若A容器保持恒容，兩容器建立的平衡等效，而實(shí)際上A容器體積減少，壓強(qiáng)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；
（2）達(dá)到（1）所述平衡后，若向兩容器中通入少量的等量氬氣，A容器中參加反應(yīng)的氣體分壓減小，濃度降低，平衡移動(dòng)；B中參加反應(yīng)各物質(zhì)濃度不變，平衡不變；
（3）達(dá)到（1）所述平衡后，若向兩容器中通入等量原反應(yīng)氣體，A是恒壓，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率不變；B是恒容，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，根據(jù)濃度對化學(xué)平衡的影響，求出平衡移動(dòng)后SO₃的百分含量．

解答 解：（1）因A容器保持恒壓，反應(yīng)過程中體積變小，濃度增大，根據(jù)濃度越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快，到達(dá)平衡的時(shí)間越短，所以達(dá)到平衡所需時(shí)間A小于B；
若A容器保持恒容，兩容器建立的平衡等效，而實(shí)際上A容器體積減少，壓強(qiáng)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以A中SO₂的轉(zhuǎn)化率大于B，故答案為：小于；大于；
（2）平衡后，若向兩容器通入數(shù)量不多的等量He，A容器體積增大，壓強(qiáng)不變，參加反應(yīng)的氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)減少，平衡向左移動(dòng)，而B容器體積不變，濃度不變，平衡不移動(dòng)，故答案為：向左；不；
（3）向兩容器中通入2mol SO₂與1mol的O₂混合氣體，達(dá)到平衡后，A恒壓中建立的平衡與原平衡等效，所以SO₃的百分含量不變，其濃度不變；B容器中建立的平衡相當(dāng)于在原平衡的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，B容器中SO₃的百分含量增大，故答案為：不變；增大．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，明確恒壓與恒容條件的區(qū)別是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是等效平衡的建立，題目難度中等．