Question

10．可逆反应mA（g）+nB（g）?pC（g）+qD（g）△H=a KJ/mol，反应时间与C%（产物C的体积分数）函数关系如图13所示．

（1）据上述信息试比较下列大小关系：P₁＞ P₂，T₁＜T₂，△H＜0，△S＜0（填“＞”“＜”或“=”），图丙中使用催化剂的是甲反应线．
（2）该反应在低温（填“高温”或“低温”）下能自发进行．
（3）当该反应在两个体积相等的恒容密闭容器中进行反应时，如图：

请分析丙容器和丁容器达到平衡时C%（产物C的体积分数）是否可能相等，能 （填“能”或“不能”），其原因是平衡在不同温度下建立．
（4）假设第（3）问中，图中物质的量不变，在相同温度下达到平衡时丁中A、B的浓度分别是丙中A、B的浓度的ω倍，求m：n的值为1．

Answer 1

分析 （1）压强越大反应速率越快，到达平衡时间越短，增大压强C的含量增大，平衡正向移动，正反应为气体体积减小的反应，混乱度减小；
温度越高反应速率越快，到达平衡时间越短，升高温度C的含量降低，平衡逆向移动，则正反应为放热反应；
使用催化剂，加快反应速率，不影响平衡移动；
（2）△H-T△S＜0时反应自发进行；
（3）若在恒温恒容下，丁等效为在丙中平衡基础上压强增大一倍，平衡正向移动，C%会增大，但温度未知，若丁中温度比丙高，温度使平衡逆向移动，C的含量可能相等；
（4）在相同温度下达到平衡时丁中A、B的浓度分别是丙中A、B的浓度的ω倍，说明A、B的转化率相等，则二者起始物质的量之比等于化学计量数之比．

解答 解：（1）压强P₁到达平衡时间短，反应速率越快，则压强P₁＞P₂，增大压强C的含量增大，平衡正向移动，则m+n＞p+q，正反应为气体体积减小的反应，混乱度减小，故△S＜0；
温度T₂越到达平衡时间短，反应速率越快，故温度T₁＜T₂，升高温度C的含量降低，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，则△H＜0；
使用催化剂，加快反应速率，不影响平衡移动，图丙中使用催化剂的是甲，
故答案为：＞；＜；＜；＜；甲；
（2）正反应△H＜0、△S＜0，△H-T△S＜0时反应自发进行，则低温下具有自发性，
故答案为：低温；
（3）若在恒温恒容下，丁等效为在丙中平衡基础上压强增大一倍，平衡正向移动，C%会增大，但温度未知，若丁中温度比丙高，温度使平衡逆向移动，C的含量可能相等，
故答案为：能；平衡在不同温度下建立；
（4）在相同温度下达到平衡时丁中A、B的浓度分别是丙中A、B的浓度的ω倍，说明A、B的转化率相等，则二者起始物质的量之比等于化学计量数之比，则m：n=2mol：2mol=1，
故答案为：1．

点评 本题考查化学平衡图象、化学平衡影响因素等，注意利用“先拐先平数值大”原则分析图象，（3）中为易错点，学生容易形成定势思维，忽略温度不一定相同，难度中等．