Question

Ⅰ、在10℃和4×10⁵Pa的條件下，當(dāng)反應(yīng)aA（g）?dD（g）+eE（g）建立平衡后，維持溫度不變，逐步增大體系的壓強(qiáng)，在不同壓強(qiáng)下該反應(yīng)建立平衡后，物質(zhì)D的濃度見(jiàn)下表（在增大壓強(qiáng)的過(guò)程中無(wú)其它副反應(yīng)發(fā)生）：

壓強(qiáng)（Pa）	4×105	6×105	1×106	2×106
D的濃度（mol/L）	0.085	0.126	0.200	0.440

①壓強(qiáng)從4×10⁵Pa增加到6×10⁵ Pa時(shí)平衡應(yīng)向

逆

反應(yīng)方向移動(dòng)（填“正”或“逆”，下同），理由是

加壓時(shí)生成物D濃度增大的倍數(shù)小于壓強(qiáng)增大的倍數(shù)

．
②壓強(qiáng)從1×10⁶ Pa 增加到2×10⁶ Pa時(shí)，平衡向

正

反應(yīng)方向移動(dòng)．此時(shí)平衡向該方向移動(dòng)的兩個(gè)必要條件是

a＞d

；

生成物E在該條件下的狀態(tài)為非氣態(tài)

．
Ⅱ、在10℃和1.01×10⁵Pa的條件下，往容積可變的密閉容器中充入a molA和b molB，當(dāng)反應(yīng)2A（g）+B（g）?D（g）+E（s）建立平衡后，氣體密度不變，已知各物質(zhì)的摩爾質(zhì)量（單位：g?mol^-1）分別為A18、B46、D42、E40，則a：b為

13：1

．
Ⅲ、已知T℃、P kPa時(shí)，往容積可變的密閉容器中充入2mol X和1mol Y，此時(shí)容積為V L．保持恒溫恒壓，使反應(yīng)：2X（g）+Y（g）?2Z（g）達(dá)到平衡時(shí)，Z的體積分?jǐn)?shù)為0.4．若控制溫度仍為T(mén)℃，另選一容積為V L的固定不變的密閉容器，往其中充入一定量的X和Y，使反應(yīng)達(dá)到平衡，這時(shí)Z的體積分?jǐn)?shù)仍為0.4．則充入的X和Y的物質(zhì)的量應(yīng)滿足的關(guān)系是：a n（Y）＜n（X）＜b n（Y），則a為

0.5

．

Answer 1

分析：Ⅰ、①壓強(qiáng)從4×10⁵Pa增加到6×10⁵ Pa時(shí)，D的濃度應(yīng)變化為0.085mol/L的1.5倍即為0.1275mol/L，而圖表中變化為0.126mol/L，說(shuō)明平衡逆向進(jìn)行；
②壓強(qiáng)從1×10⁶ Pa 增加到2×10⁶ Pa時(shí)，D的濃度應(yīng)變化為0.2mol/L的2倍即0.4mol/L，而圖表中D的濃度為0.44mol/L，說(shuō)明平衡正向進(jìn)行；根據(jù)①可知反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，所以此時(shí)E加壓變?yōu)橐后w或固體，a＞d時(shí)，才能在加壓條件下向正向進(jìn)行；
Ⅱ往容積可變的密閉容器中充入a molA和b molB，當(dāng)反應(yīng)2A（g）+B（g）?D（g）+E（s）建立平衡后，氣體密度不變，已知各物質(zhì)的摩爾質(zhì)量（單位：g?mol^-1）分別為A18、B46、D42、E40，設(shè)反應(yīng)中消耗B物質(zhì)的量為x，反應(yīng)過(guò)程中壓強(qiáng)不變，密度不變，說(shuō)明氣體質(zhì)量之比等于氣體物質(zhì)的量之比；依據(jù)化學(xué)平衡的三段式計(jì)算得到：
Ⅲ、依據(jù)恒溫恒壓條件和恒溫恒容條件下達(dá)到相同的平衡，結(jié)合化學(xué)平衡的三段式列式得到金屬關(guān)系，根據(jù)極端假設(shè)法進(jìn)行討論：計(jì)算得到起始量的物質(zhì)的量之比．

解答：解：Ⅰ、①壓強(qiáng)從4×10⁵Pa增加到6×10⁵ Pa時(shí)，D的濃度應(yīng)變化為0.085mol/L的1.5倍即為0.1275mol/L，而圖表中變化為0.126mol/L，說(shuō)明平衡逆向進(jìn)行，
故答案為：逆；加壓時(shí)生成物D濃度增大的倍數(shù)小于壓強(qiáng)增大的倍數(shù)；
②壓強(qiáng)從1×10⁶ Pa 增加到2×10⁶ Pa時(shí)，D的濃度應(yīng)變化為0.2mol/L的2倍即0.4mol/L，而圖表中D的濃度為0.44mol/L，說(shuō)明平衡正向進(jìn)行；根據(jù)①可知反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，所以此時(shí)E加壓變?yōu)橐后w或固體，a＞d時(shí)，才能在加壓條件下向正向進(jìn)行，
故答案為：正；a＞d；生成物E在該條件下的狀態(tài)為非氣態(tài)；
Ⅱ往容積可變的密閉容器中充入a molA和b molB，當(dāng)反應(yīng)2A（g）+B（g）?D（g）+E（s）建立平衡后，氣體密度不變，已知各物質(zhì)的摩爾質(zhì)量（單位：g?mol^-1）分別為A18、B46、D42、E40，設(shè)反應(yīng)中消耗B物質(zhì)的量為x，依據(jù)化學(xué)平衡的三段式計(jì)算得到：
            2A（g）+B（g）?D（g）+E（s）
起始量（mol） a     b       0      0
變化量（mol） 2x    x       x      x
平衡量（mol） a-2x b-x      x      x
反應(yīng)過(guò)程中壓強(qiáng)不變，密度不變，說(shuō)明氣體質(zhì)量之比等于氣體物質(zhì)的量之比；

18a+46b

18a+46b-40x

=

a+b

a+b-2x

假設(shè)18a+46b=m，代入上式化簡(jiǎn)得到：m=20（a+b）
18a+46b=20a+20b
得到a：b=13：1，故答案為：13：1；
Ⅲ、設(shè)起始時(shí)，X和Y的物質(zhì)的量分別為n（X）和n（Y），發(fā)生轉(zhuǎn)化的Y的物質(zhì)的量為x，則                  
           2X（g）+Y（g）=2Z（g）
起始/mol：n（X）   n（Y）    0
轉(zhuǎn)化/mol：2x        x      2x
平衡/mol：n（X）-2x  n（Y）-x   2x
根據(jù)“平衡混合氣體中Z的體積分?jǐn)?shù)仍為0.4”列等式：
解得n（X）+n（Y）=6x     ①
下面用極端假設(shè)法進(jìn)行討論：
若X完全轉(zhuǎn)化，則生成的Z為：
2x=n（X） ②
由①②兩式得：2n（X）=n（Y）
若Y完全轉(zhuǎn)化，則生成的Z為：
2x=2n（Y） ③
由①③兩式得：n（X）=5n（Y）
綜上所述：

1

2

＜

n(X)

n(Y)

＜5，
則a=0.5，故答案為：0.5．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡的條件改變，平衡移動(dòng)方向的判斷方法應(yīng)用，平衡特征的計(jì)算應(yīng)用，等效平衡的分析判斷，理解條件改變對(duì)平衡的影響，注意改變壓強(qiáng)對(duì)物質(zhì)濃度的影響判斷和平衡對(duì)物質(zhì)濃度的影響判斷，化學(xué)平衡的三段式計(jì)算是解題關(guān)鍵，題目難度較大．