Question

8．（1）将一定量固体A置于一个容器体积不变的密闭容器中发生如下反应：
A（s）?2B（g）+C（g）在一定温度下达到平衡，则可以判断该反应已经达到平衡的是CD
A﹑v（B）=2v（C）   
B﹑密闭容器中的C（g）的体积分数不变  
C﹑密闭容器中混合气体的密度不变   
D﹑变密闭容器中总压强不变   
E﹑密闭容器中混合气体的平均分子量不变
若该反应在升温过程中平衡气体的总浓度是增加的．则该反应的焓变△H＞0，熵变△S＞O（填＞﹑＜或者=）
（2）如图，向A充入1molX、1molY，向B中充入2molX、2molY，起始时A、B的体积相等都等于a L，在相同温度和催化剂存在的条件下，关闭活塞K，使两容器中各自发生下述反应，X（g）+Y（g）?2Z（g）+W（g）；△H＜0．A保持恒压，B保持恒容，达平衡时，A的体积为1.4aL．则：
①平衡时，Y（g）的体积百分数的大小关系为：B大于A（填大于﹑小于或者等于）
②若打开K一段时间后重新达到平衡，容器A的体积为3.2a（连通管内气体体积忽略不计）

Answer 1

分析 （1）A﹑只要反应发生就符合v（B）=2v（C）；
B﹑因为反应物为固体，所以容器中B、C的物质的量之比永远是2：1，所以密闭容器中的C（g）的体积分数始终不变；
C﹑密闭容器中混合气体的密度不变，说明气体的质量不变；
D﹑变密闭容器中总压强不变，说明气体的质量不变；
E﹑密闭容器中混合气体的平均分子量始终不变．
若该反应在升温过程中平衡气体的总浓度是增加的，平衡正向移动，说明正反应是吸热反应；
（2）打开K达新平衡等效为A中到达的平衡，根据X的转化率计算平衡后总的物质的量，再根据体积之比等于物质的量之比计算总体积，进而计算A容器的体积，升高温度，平衡向吸热方向移动，据此判断．

解答 解：（1）A﹑只要反应发生就符合v（B）=2v（C），不能作平衡状态的标志，故错误；
B﹑因为反应物为固体，所以容器中B、C的物质的量之比永远是2：1，所以密闭容器中的C（g）的体积分数始终不变，不能作平衡状态的标志，故错误；
C﹑密闭容器中混合气体的密度不变，说明气体的质量不变，达平衡状态，故正确；
D﹑变密闭容器中总压强不变，说明气体的质量不变，达平衡状态，故正确；
E﹑密闭容器中混合气体的平均分子量始终不变，不能作平衡状态的标志，故错误；
若该反应在升温过程中平衡气体的总浓度是增加的，平衡正向移动，说明正反应是吸热反应，所以△H＞0，气体物质的量增加，熵变△S＞O，
故答案为：CD；＞；＞；
（2）①A容器的平衡变化，建立新平衡后，（容积为0.5aL与容积为1.4aL相比）Y的体积分数要减小，即平衡时Y体积分数A＜B，故答案为：大于；
②打开K达新平衡等效为A中到达的平衡，X的转化率为80%，参加反应的X的总的物质的量为3mol×80%=2.4mol，则：
X（g）+Y（g）?2Z（g）+W（g） 物质的量增多
1mol   1mol
2.4mol 2.4mol
故平衡后容器内总的物质的量为（1mol+1mol+2mol+2mol）+2.4mol=8.4mol，气体的体积之比等于气体的物质的量之比，则总容器的体积为aL×$\frac{8.4mol}{2mol}$=4.2aL，则A的体积=4.2aL-a=3.2a，故答案为：3.2a．

点评 本题难度较大，需要设计平衡和变换平衡，要求有清晰的思维过程，是一则训练思维的好题．