Question

8．在密闭容器中投入一定量的A和B发生反应：m A（g）+n B（g）?p C（g）+q D（g）．
（1）若开始时加入A物质m mol，B物质n mol，则达到平衡时 A、B的转化率相等．（填“相等”或“不等”）
（2）相同的压强下，充入一定量的A、B后，在不同温度下C的百分含量与时间T的关系如图1所示．则T₁（填“＞”、“＜”或“=”）＜T₂，该反应的正反应的△H（填“＞”、“＜”或“=”）＞0．
（3）一定条件下，从正反应开始达到化学平衡过程中，混合气体的
平均相对分子质量随时间的变化如图2所示，测得达到平衡时
A、B、C、D的物质的量均为1mol．
①若在恒温恒容的条件下，向原平衡体系中再通入A、B、C、D
各1mol，则体系中气体的平均相对分子质量（填“增大”、“减小”、
“不变”或“无法确定”）增大．

②若恒温恒压的条件下，向原平衡体系中再通入A、B、C、D各1mol，则体系中气体的密度（填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”）不变．
（4）若该反应的逆反应速率与时间的关系如图3所示：
可见反应在t₁、t₃、t₇时都达到了平衡，而t₂、t₈时都改变了条件，试判断t₂时改变的条件是增大生成物的浓度．

Answer 1

分析 （1）开始时加入A物质m mol，B物质n mol，起始量符合化学方程式系数之比，依据转化率是转化量除以起始量计算分析；
（2）根据先拐先平衡，如图1中T₁＜T₂，温度高C的百分含量也大，所以升温平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应；
（3）根据图乙可知，从正反应开始达到化学平衡过程中，混合气体的平均相对分子质量逐渐增大的，而反应中气体质量是守恒的，所以m+n＞p+q，
①若在恒温恒容的条件下，向该平衡体系中再通入A、B、C、D1mol，即相当于对原平衡加压，平衡向正反应方向移动，气体的平均相对分子质量会增大，据此答题；
②若恒温恒压的条件下，向原平衡体系中再通入A、B、C、D各1mol，相当于体积增大到原来的2倍，气体的总质量也为原来的2倍，平衡不移动，气体的密度也不变，据此答题；
（4）根据速率图象分析，t₂时逆反应速率瞬间变大，所以可能增加了生成物的量；根据t₄时降压，t₅时达到平衡，t₆时增大反应物的浓度，分析绘制图象．

解答 解：（1）开始时加入A物质m mol，B物质n mol，起始量符合化学方程式系数之比，转化率是转化量除以起始量计算，所以A、B的转化率相等，故答案为：相等；
（2）根据先拐先平衡，如图1中T₁＜T₂，温度高C的百分含量也大，所以升温平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应，故答案为：＜；＞；
（3）根据图乙可知，从正反应开始达到化学平衡过程中，混合气体的平均相对分子质量逐渐增大的，而反应中气体质量是守恒的，根据n=$\frac{m}{M}$知该反应是一个气体体积减小的反应，即m+n＞p+q，
①若在恒温恒容的条件下，向该平衡体系中再通入A、B、C、D1mol，即相当于对原平衡加压，平衡向正反应方向移动，气体的平均相对分子质量会增大，
故答案为：增大；
②若恒温恒压的条件下，向原平衡体系中再通入A、B、C、D各1mol，相当于体积增大到原来的2倍，平衡不移动，气体的密度也不变，故答案为：不变；
（4）据速率图象分析，t₂时逆反应速率瞬间变大，所以可能增加了生成物的量，故答案为：增大生成物的浓度．

点评 本题考查连续多个条件改变引起v-t图的变化，反应速率、化学平衡影响因素，图象的理解应用和平衡移动原理实质是解题关键，题目难度中等．