Question

4．分別在密閉容器的兩個反應室中進行如下反應：左反應室：A（g）+2B（g）═2C（g） 右反應室：2Z（g）═X（g）+Y（g）在反應室之間有無摩擦、可自由滑動的密封板隔斷．反應開始和達到平衡時有關(guān)物理量的變化如圖所示：

（1）A（g）+2B（g）═2C（g） 的△H＜ 0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）在平衡（I）和平衡（Ⅱ）中，X的體積分數(shù)b（填序號）．
a．一定相等    b．一定不相等    c．可能相等
（3）達到平衡（I）時，A的轉(zhuǎn)化率為$\frac{5}{11}$．

Answer 1

分析 （1）右室中混合物總物質(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2.8處移至2.6處，左室的氣體的物質(zhì)的量減小，降低溫度平衡向正反應移動；
（2）降低溫度，右室的平衡一定移動，氣體總的物質(zhì)的量不變，X的含量一定變化；
（3）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，利用差量法計算參加反應A的物質(zhì)的量、生成的C的物質(zhì)的量，進而計算A的轉(zhuǎn)化率；

解答 解：（1）右室中混合物總物質(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2.8處移至2.6處，左室的氣體的物質(zhì)的量減小，降低溫度平衡向正反應移動，降低溫度平衡向放熱反應移動，故該反應正反應為放熱反應，則△H＜0，
故答案為：＜；
（2）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，
故選：b；
（3）右室中混合物總物質(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$\frac{2.8}{2.2}$×2mol=$\frac{28}{11}$mol，令參加反應的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              2              1
$\frac{5}{11}$mol        $\frac{10}{11}$mol        3mol-$\frac{28}{11}$mol=$\frac{5}{11}$mol
所以A的轉(zhuǎn)化率為$\frac{\frac{5}{11}mol}{1mol}$=$\frac{5}{11}$，
故答案為：$\frac{5}{11}$．

點評 本題考查化學平衡計算與化學平衡移動，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．