题目内容

12．如图所示，向A中充入1mol X和1mol Y，向B中充入2mol X和2mol Y，起始时，V（A）=V（B）=a L．在相同温度和有催化剂存在的条件下，两容器中各自发生下述反应：X（g）+Y（g）?2Z（g）+W（g）△H＜0 
达到平衡时，V（A）=1.2aL．试回答：
（1）A中X的转化率α（X）=40%．
（2）A、B中X转化率的关系：α（A）＞α（B）（填“＞”“=”或“＜”）．
（3）平衡时的压强：P（B）＞2P（A）（填“＞”“=”或“＜”）．
（4）打开K，一段时间又达平衡时，A的体积为2.6aL（连通管中气体体积不计）．
（5）在（3）达平衡后，同时等幅升高A、B的温度，达新平衡后A的体积变小（填“变大”“不变”或“变小”）．

分析 （1）A中开始物质的量为2mol，体积为aL，平衡时体积为1.2aL，结合物质的量与体积成正比及差量法计算；
（2）A中恒压，B中物质的量增大、体积不变时，压强增大，平衡逆向移动；
（3）A中恒压，B中物质的量增大、体积不变时，压强增大；
（4）向A中充入1molX和1molY达到平衡时，VA=1.2aL；当打开K时，AB中气体共为3molX和3molY，物质的量与体积成正比，可知平衡时总体积为3.6L；
（5）该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，气体的总物质的量减小，则总体积减小．

解答 解：（1）等压、等温条件下，气体的体积之比等于气体的物质的量之比，2mol气体时，体积为aL，达到平衡时，VA=1.2a L，所以平衡后混合气体的物质的量是2.4mol，
设参加反应的A物质为m mol，
X（g）+Y（g）?2Z（g）+W（g） 物质的量增多
1mol                                                    1mol
nmol                                               （2.4-2）mol
n=0.4
所以X物质的转化率为$\frac{0.4mol}{1mol}$×100%=40%，
故答案为：40%；
（2）B装置是在等容条件下，反应向正反应方向移动时，混合气体的物质的量增大，导致容器内气体压强增大，增大压强能抑制X的转化率，所以X的转化率减小，所以B容器中X的转化率比A小；
故答案为：＞；
（3）B中物质的量为A中物质的量的2倍，A中恒压，B中物质的量增大、体积不变时，压强增大，平衡时的压强：P（B）＞2P（A），
故答案为：＞；
（4）当打开K时，整个装置是在等温、等压条件下反应，使整个装置中气体的压强与A装置中的初始压强相同时；向A中充入1molX和1molY达到平衡时，VA=1.2aL；当打开K时，AB中气体共为3molX和3molY，由于整个装置是在等温、等压条件下的反应，达到平衡状态时，混合气体的体积是3.6aL，其中B是aL，所以A体积为2.6aL，
故答案为：2.6a；
（5）该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，气体的总物质的量减小，则总体积减小，B的体积不变，则A的体积变小，故答案为：变小．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握物质的量与体积成正比、平衡移动的影响为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意差量法计算的应用，题目难度不大．

练习册系列答案
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8．（1）反应Fe（s）+CO2（g）?FeO（s）+CO（g）△H1，平衡常数为K1；反应Fe（s）+H2O（g）?FeO（s）+H2（g）△H2，平衡常数为K2．在不同温度时K1、K2的值如表：
 700℃900℃
K11.472.15
K22.381.67
①反应 CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H，平衡常数K，则△H=△H1-△H2（用△H1和△H2表示），K=$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$（用K1和K2表示），且由上述计算可知，反应CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）是吸热反应（填“吸热”或“放热”）．
（2）一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，发生反应Fe（s）+CO2（g）?FeO（s）+CO（g）△H＞0，CO2的浓度与时间的关系如图所示：
①该条件下反应的平衡常数为2.0；
②下列措施中能使平衡时$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$增大的是A（填序号）
A．升高温度                      B．增大压强
C．充入一定量的CO2     D．再加入一定量铁粉
③一定温度下，在一个固定容积的密闭容器中发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是bc（填字母）．
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将以上物质分别填入下面对应的横线上，组成一个为配平的化学方程式．
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（1）反应②的△H2=+41.19 kJ•mol-1，反应 ①自发进行条件是较低温（填“较低温”、“较高温”或“任何温度”）．
（2）某温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中，按如下方式加入反应物，仅发生反应①．一段时间后达到平衡．
容器甲乙
反应物投入量2mol CO2、6mol H2a mol CO2、b mol H2
c mol CH3OH（g）、c mol H2O（g）
测得甲中CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示．
①前3min内，平均反应速率v（H2）=0.5mol•L-1•min-1．此温度下该反应的平衡常数为
5.33（结果保留两位小数）．
②下列措施中，既能使反应速率加快，又能使n（CH3OH）/n（CO2）增大是D．
A．升高温度        B．充入惰性气体      C．将H2O（g）从体系中分离       
D．再充入1mol H2 E．再充入1mol CO2 F．加入催化剂
③反应达到平衡后，若向反应体系再加入CO2（g）、H2（g）、CH3OH（g）、H2O（g）各1mol，化学平衡正向（填“正向”、“逆向”或“不”）移动．
④要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围为1.5 mol/L＜c≤2 mol/L．
Ⅱ．工业上可用CO2与NH3合成制尿素的原料氨基甲酸铵（H2NCOONH4）．氨基甲酸铵极易发生：H2NCOONH4+2H2O?NH4HCO3+NH3•H2O，该反应酸性条件下更彻底．25℃，向l L 0.1mol•L-1的盐酸中逐渐加入氨基甲酸铵粉末至溶液呈中性（忽略溶液体积变化），共用去0.052mol氨基甲酸铵．若此时溶液中几乎不含碳元素，则该溶液中 c（NH4+）=0.1mol/L，NH4+水解常数Kh=4×10-9mol/L．
17．江苏省已开始大力实施“清水蓝天”工程．下列不利于“清水蓝天”工程实施的是（　　）
A．积极推广太阳能、风能、地热能及水能等的使用，减少化石燃料的使用
B．加强城市生活污水脱氮除磷处理，遏制水体富营养化
C．将废旧电池深埋，防止其中的重金属离子污染环境
D．大力实施矿物燃料“脱硫、脱硝技术”，减少硫的氧化物和氮的氧化物污染
4．食品卫生与健康密切相关，下列做法会导致食品对人体有害的是（　　）
①有些食品加工厂将塑化剂添加到食品中  ②石灰水保存鲜鸡蛋 
③为了使火腿肠颜色更鲜红，可以多加一些亚硝酸钠④蒸馒头时加入适量纯碱．
A．①②B．②③C．①③D．②④
1．质量分数不同的两种硫酸溶液，以相同质量混合时，所得混合溶液的密度为ρ1；以相同体积混合时，所得混合溶液的密度为ρ2，两种浓度不同的乙醇（密度小于水）溶液，以相同质量混合时，所得混合溶液的密度为ρ3；以相同体积混合时，所得溶液密度为ρ4，则ρ1、ρ2、ρ3、ρ4大小之间关系为（　　）
A．ρ1＞ρ2＞ρ3＞ρ4B．ρ1＞ρ2＞ρ4＞ρ3C．ρ2＞ρ1＞ρ3＞ρ4D．ρ2＞ρ1＞ρ4＞ρ3
2．有一处于平衡状态的反应：X（s）+3Y（g）?2Z （g）△H＜0，为了使平衡向生成Z的方向移动，应选择的条件是②③⑥
①高温②低温 ③高压 ④低压 ⑤加正催化剂 ⑥分离出Z．

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