Question

7．可逆反应①X（g）+2Y（g）?2Z（g）、②2M（g）?N（g）+P（g）分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板．反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示：
则X（g）+2Y（g）?2Z（g）正反应为放热反应（填“放热”或“吸热”），
达到平衡（Ⅰ）时X的转化率为45.45%（保留小数点后两位数字，下同）；
假设平衡（Ⅰ）时左边容器（X、Y、Z的体系）的体积为2L，求此温度下的化学平衡常数2.55mol/L．

Answer 1

分析 右室中混合气体总物质的量不变，平衡时左室与右室压强相等，温度、压强相同条件下，体积之比等于气体物质的量之比，降低温度由平衡（I）向平衡（II）移动，左室中体积减小，则左室中混合气体总物质的量减小，说明左室中降低温度平衡向右移动；
利用体积之比等于物质的量的之比，则平衡I左室中气体总物质的量为2mol×$\frac{2.8}{2.2}$=$\frac{28}{11}$mol，则：
            X（g）+2Y（g）?2Z（g）物质的量减少△n=1
起始量（mol）：1      2       0
变化量（mol）：$\frac{5}{11}$     $\frac{10}{11}$     $\frac{10}{11}$              3-$\frac{28}{11}$=$\frac{5}{11}$
平衡量（mol）：）：$\frac{6}{11}$   $\frac{12}{11}$     $\frac{10}{11}$             
再根据平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（Z）}{c（X）×{c}^{2}（Y）}$计算．

解答 解：右室中混合气体总物质的量不变，平衡时左室与右室压强相等，温度、压强相同条件下，体积之比等于气体物质的量之比，降低温度由平衡（I）向平衡（II）移动，左室中体积减小，则左室中混合气体总物质的量减小，说明左室中降低温度平衡向右移动，则正反应为放热反应，
利用体积之比等于物质的量的之比，则平衡I左室中气体总物质的量为2mol×$\frac{2.8}{2.2}$=$\frac{28}{11}$mol，则：
            X（g）+2Y（g）?2Z（g）物质的量减少△n=1
起始量（mol）：1      2         0
变化量（mol）：$\frac{5}{11}$    $\frac{10}{11}$        $\frac{10}{11}$        3-$\frac{28}{11}$=$\frac{5}{11}$
平衡量（mol）：）：$\frac{6}{11}$  $\frac{12}{11}$        $\frac{10}{11}$
达到平衡（Ⅰ）时X的转化率为$\frac{\frac{5}{11}mol}{1mol}$×100%=45.45%；
平衡常数K=$\frac{{c}^{2}（Z）}{c（X）×{c}^{2}（Y）}$=$\frac{（\frac{5}{11}）^{2}}{\frac{3}{11}×（\frac{6}{11}）^{2}}$mol/L=2.55mol/L，
故答案为：放热；45.45%；2.55mol/L．

点评 本题考查化学平衡计算，难度中等，注意右室中反应体系的物质的量不变、且左室与右室压强相等．