题目内容
【题目】在一个容积固定不变的密闭容器中进行反应:2A(g)+B(g)2C(g)+D(s),已知将2molA和1molB
充入该容器中,反应在某温度下达到平衡时,C的物质的量为Wmol,C在平衡混合气体中体积分数为n%。
(1)若把2molA和1molB充入该容器时,处于状态Ⅰ,达到平衡时处于状态Ⅱ(如图),则该反应的正反应是 反应。
(2)若降低原平衡体系温度,当再次达到平衡后,测得两次平衡条件下混合气体的平均相对分子质量未发生改变,试解释形成这种结果的可能原因是
(3)若将原容器改为容积可变的容器,在一定温度和常压下,将2molA和1molB充入该容器中,建立平衡之后,B的物质的量浓度为a mol/L.
Ⅰ、现持续增大压强,当:
①当压强为原来1.5倍时,B的平衡时物质的量浓度为m mol/L,测得m<1.5a;
②当压强为原来10倍时,B的平衡时物质的量浓度为n mol/L,测得n>10a;
试解释形成第②种结果的可能原因是
Ⅱ、再将2molA和1molB充入该容器中,则反应速率(Y)与时间(X)关系图象可表示为
(4)若维持该题原条件不变,仅从生成物开始配比,要求达到平衡时,C的物质的量仍为Wmol.则D的起始物质的量n(D) 应满足的条件是 (用含有W的代数式表示)
【答案】放热;M(D)=原平衡状态的相对分子质量;A转化为非气态,增大压强,平衡左移;A;n(D)>
【解析】(1)体积不变,压强增大,说明温度升高,该反应是个放热反应,
所以答案是:放热;
(2)若降低原平衡体系温度,当再次达到平衡后,测得两次平衡条件下混合气体的平均相对分子质量未发生改变,形成这种结果的可能原因是D的摩尔质量和原平衡状态的平均摩尔质量相同,即M(D)=原平衡状态的相对分子质量;
所以答案是:M(D)=原平衡状态的相对分子质量;
(3)I、2A(g)+B(g)2C(g)+D(s),在一定温度和常压下,将2mol A和1mol B充入该容器中,建立平衡之后,B的物质的量浓度为a mol/L,当压强为原来1.5倍时,B的平衡时物质的量浓度为m mol/L,体积变化应为1.5a,实际测得m<1.5a,说明平衡正向进行;当压强为原来10倍时,B的平衡时物质的量浓度为n mol/L,体积变化引起的浓度变化浓度应变化为10a,反应是气体体积减小的反应,增大压强平衡正向进行,n<10a,而实际测定结果测得n>10a,证明平衡逆向进行,只能是增大压强,结合反应前后气体变化可知,可能A变化为非气体才符合;
所以答案是:A转化为非气态,增大压强,平衡左移;
Ⅱ、若将原容器改为容积可变的容器,在一定温度和常压下,将2mol A和1mol B充入该容器中,建立平衡之后,B的物质的量浓度为a mol/L,再将2mol A和1mol B充入该容器中,为保持恒压,体积增大,压强减小,最后达到相同平衡状态,所以CD错误;所加入物质瞬间,正反应速率增大,体积增大,逆反应速率减小,随反应进行气体体积减小,平衡正向进行,正反应速率减小,逆反应速率增大,最后达到相同平衡状态;
所以答案是:A;
(4)在一个容积固定不变的密闭容器中进行反应:2A(g)+B(g)2C(g)+D(s),已知将2mol A和1mol B充入该容器中,反应在某温度下达到平衡时,C的物质的量为W mol,C在平衡混合气体中体积分数为n%,若维持该题条件不变,仅从生成物开始配比,要求达到平衡时,C的物质的量仍为Wmol.则D的起始物质的量n(D)应满足的条件是:
若维持容器的体积和温度不变,按不同配比加入起始物质,达到平衡时,C的浓度仍是Wmol,可以是2molA,1molB的起始量,逆向进行可以是2molC,最少1molD,固体对平衡无影响;平衡时C的物质的量为Wmol;C消耗的物质的量为(2﹣W)mol,需要D物质的量为mol;
反应从逆反应方向开始,则D的起始物质的量应满足的条件是n(D)>mol;
所以答案是:n(D)>。
【考点精析】认真审题,首先需要了解等效平衡(在条件不变时,可逆反应不论采取何种途径,即由正反应开始或由逆反应开始,最后所处的平衡状态是相同;一次投料或分步投料,最后所处平衡状态是相同的,某一可逆反应的平衡状态只与反应条件(物质的量浓度、温度、压强或体积)有关,而与反应途径(正向或逆向)无关).
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