题目内容

Ⅰ、在10℃和4×105Pa的条件下,当反应aA(g)?dD(g)+eE(g)建立平衡后,维持温度不变,逐步增大体系的压强,在不同压强下该反应建立平衡后,物质D的浓度见下表(在增大压强的过程中无其它副反应发生):
压强(Pa) 4×105 6×105 1×106 2×106
D的浓度(mol/L) 0.085 0.126 0.200 0.440
①压强从4×105Pa增加到6×105 Pa时平衡应向
反应方向移动(填“正”或“逆”,下同),理由是
加压时生成物D浓度增大的倍数小于压强增大的倍数
加压时生成物D浓度增大的倍数小于压强增大的倍数

②压强从1×106 Pa 增加到2×106 Pa时,平衡向
反应方向移动.此时平衡向该方向移动的两个必要条件是
a>d
a>d
生成物E在该条件下的状态为非气态
生成物E在该条件下的状态为非气态

Ⅱ、在10℃和1.01×105Pa的条件下,往容积可变的密闭容器中充入a molA和b molB,当反应2A(g)+B(g)?D(g)+E(s)建立平衡后,气体密度不变,已知各物质的摩尔质量(单位:g?mol-1)分别为A18、B46、D42、E40,则a:b为
13:1
13:1

Ⅲ、已知T℃、P kPa时,往容积可变的密闭容器中充入2mol X和1mol Y,此时容积为V L.保持恒温恒压,使反应:2X(g)+Y(g)?2Z(g)达到平衡时,Z的体积分数为0.4.若控制温度仍为T℃,另选一容积为V L的固定不变的密闭容器,往其中充入一定量的X和Y,使反应达到平衡,这时Z的体积分数仍为0.4.则充入的X和Y的物质的量应满足的关系是:a n(Y)<n(X)<b n(Y),则a为
0.5
0.5
分析:Ⅰ、①压强从4×105Pa增加到6×105 Pa时,D的浓度应变化为0.085mol/L的1.5倍即为0.1275mol/L,而图表中变化为0.126mol/L,说明平衡逆向进行;
②压强从1×106 Pa 增加到2×106 Pa时,D的浓度应变化为0.2mol/L的2倍即0.4mol/L,而图表中D的浓度为0.44mol/L,说明平衡正向进行;根据①可知反应是气体体积增大的反应,所以此时E加压变为液体或固体,a>d时,才能在加压条件下向正向进行;
Ⅱ往容积可变的密闭容器中充入a molA和b molB,当反应2A(g)+B(g)?D(g)+E(s)建立平衡后,气体密度不变,已知各物质的摩尔质量(单位:g?mol-1)分别为A18、B46、D42、E40,设反应中消耗B物质的量为x,反应过程中压强不变,密度不变,说明气体质量之比等于气体物质的量之比;依据化学平衡的三段式计算得到:
Ⅲ、依据恒温恒压条件和恒温恒容条件下达到相同的平衡,结合化学平衡的三段式列式得到金属关系,根据极端假设法进行讨论:计算得到起始量的物质的量之比.
解答:解:Ⅰ、①压强从4×105Pa增加到6×105 Pa时,D的浓度应变化为0.085mol/L的1.5倍即为0.1275mol/L,而图表中变化为0.126mol/L,说明平衡逆向进行,
故答案为:逆;加压时生成物D浓度增大的倍数小于压强增大的倍数;
②压强从1×106 Pa 增加到2×106 Pa时,D的浓度应变化为0.2mol/L的2倍即0.4mol/L,而图表中D的浓度为0.44mol/L,说明平衡正向进行;根据①可知反应是气体体积增大的反应,所以此时E加压变为液体或固体,a>d时,才能在加压条件下向正向进行,
故答案为:正;a>d;生成物E在该条件下的状态为非气态;
Ⅱ往容积可变的密闭容器中充入a molA和b molB,当反应2A(g)+B(g)?D(g)+E(s)建立平衡后,气体密度不变,已知各物质的摩尔质量(单位:g?mol-1)分别为A18、B46、D42、E40,设反应中消耗B物质的量为x,依据化学平衡的三段式计算得到:
            2A(g)+B(g)?D(g)+E(s)
起始量(mol) a     b       0      0
变化量(mol) 2x    x       x      x
平衡量(mol) a-2x b-x      x      x
反应过程中压强不变,密度不变,说明气体质量之比等于气体物质的量之比;
18a+46b
18a+46b-40x
=
a+b
a+b-2x

假设18a+46b=m,代入上式化简得到:m=20(a+b)
18a+46b=20a+20b
得到a:b=13:1,故答案为:13:1;
Ⅲ、设起始时,X和Y的物质的量分别为n(X)和n(Y),发生转化的Y的物质的量为x,则                  
           2X(g)+Y(g)=2Z(g)
起始/mol:n(X)   n(Y)    0
转化/mol:2x        x      2x
平衡/mol:n(X)-2x  n(Y)-x   2x
根据“平衡混合气体中Z的体积分数仍为0.4”列等式:
解得n(X)+n(Y)=6x     ①
下面用极端假设法进行讨论:
若X完全转化,则生成的Z为:
2x=n(X) ②
由①②两式得:2n(X)=n(Y)
若Y完全转化,则生成的Z为:
2x=2n(Y) ③
由①③两式得:n(X)=5n(Y)
综上所述:
1
2
n(X)
n(Y)
<5,
则a=0.5,故答案为:0.5.
点评:本题考查了化学平衡的条件改变,平衡移动方向的判断方法应用,平衡特征的计算应用,等效平衡的分析判断,理解条件改变对平衡的影响,注意改变压强对物质浓度的影响判断和平衡对物质浓度的影响判断,化学平衡的三段式计算是解题关键,题目难度较大.
练习册系列答案
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Ⅰ某温度下,密闭容器中充入1mol N2和3mol H2,使之反应合成NH3,平衡后,测得NH3的体积分数为w,如果温度不变,只改变起始加入量,使之反应平衡后NH3的体积分数仍为w,N2、H2、NH3的物质的量分别用x、y、z表示.
(1)恒温恒容条件下:若x=0.75mol,则y=
2.25
2.25
,z=
0.5
0.5

(2)恒温恒压条件下,x、y、z(均不小于0)满足的一般条件是
x:y=1:3
x:y=1:3

Ⅱ一定条件下,可逆反应X(g)+Y(g) 2Z(g)达到平衡时,各物质的平衡浓度为c(X)=0.5mol/L;c(Y)=0.1mol/L; c (Z)=1.6mol/L若用a、b、c 分别表示X Y  Z的初始浓度(mol/L)则a、b应满足的关系是
a=b+0.4
a=b+0.4
,a的取值范围为
0.4≤a≤1.3
0.4≤a≤1.3

Ⅲ在10℃和4×105Pa的条件下,当反应aA(g) dD(g)+eE(g),建立平衡后,维持温度不变而压强改变,测得D的浓度变化如下:
压强(Pa) 4×105 6×105 10×105 20×105
D的浓度(mol/L) 0.085 0.126 0.200 0.440
(1)压强从4×105Pa增加到6×105Pa时,平衡向
(填“正”或“逆”)方向移动,理由是
压强从4×105Pa到6×105Pa时,增加为原来的1.5倍,而c(D)=6/4×0.085mol/L=0.128mol/L>0.126,所以实际平衡向逆反应方向移动
压强从4×105Pa到6×105Pa时,增加为原来的1.5倍,而c(D)=6/4×0.085mol/L=0.128mol/L>0.126,所以实际平衡向逆反应方向移动

(2)压强从10×105Pa增加到20×105Pa时,平衡向
(填“正”或“逆”)方向移动.

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