Question

11．可逆反应①A（g）+2B（g）?2C（g） ②2E（g）?F（g）+G（g） 分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间有可滑动、无摩擦的密封隔板．反应开始和达到平衡时有关物理量变化如图所示：

（1）反应①是放热反应（填“放热”或“吸热”）．
（2）达到平衡I时，体系压强与反应开始时体系压强之比为20：23．
（3）平衡I和平衡Ⅱ中，E的体积分数不相等（填“相等”、“不相等”、“无法确定”）．
（4）达平衡I时，计算A的转化率$\frac{15}{23}$（用分数表示）．

Answer 1

分析 （1）右室的混合物总物质的量不变，平衡（I）、平衡（Ⅱ）左右两室的温度、压强相同，体积之比等于物质的量之比，由图可知，平衡（I）降低温度达新平衡平衡（Ⅱ），隔板由2.7处移至2.5处，左室的气体的物质的量减小，降低温度平衡向正反应移动；
（2）右室中混合气体总物质的量不变，温度恒定，则达到平衡I时，体系压强与反应开始时体系压强之比等于体积之比；
（3）降低温度，右室的平衡一定移动，气体总的物质的量不变，E的含量一定变化；
（4）右室的混合物总物质的量不变为2mol，左右两室的压强、温度相等，同温同压下，体积之比等于物质的量之比，据此计算平衡（I）中左室混合气体总的物质的量，令参加反应的A的物质的量为amol，利用差量法计算a的值，再利用转化率定义计算A的转化率．

解答 解：（1）右室的混合物总物质的量不变，平衡（I）、平衡（Ⅱ）左右两室的温度、压强相同，体积之比等于物质的量之比，由图可知，平衡（I）降低温度达新平衡平衡（Ⅱ），隔板由2.7处移至2.5处，左室的气体的物质的量减小，降低温度平衡向正反应移动，降低温度平衡向放热反应移动，故该反应正反应为放热反应，
故答案为：放热；
（2）右室中混合气体总物质的量不变，温度恒定，则达到平衡I时，体系压强与反应开始时体系压强之比等于体积之比，即压强之比为2：（5-2.7）=20：23，
故答案为：20：23；
（3）降低温度，右室的平衡一定移动，气体总的物质的量不变，E的含量一定变化，平衡（I）和平衡（Ⅱ）中，E的体积分数一定不相等，
故答案为：不相等；
（4）右室的混合物总物质的量不变为2mol，左右两室的压强、温度相等，同温同压下，体积之比等于物质的量之比，平衡（I）中左室混合气体总的物质的量为$\frac{2.7}{2.3}$×2mol=$\frac{54}{23}$mol，令参加反应的A的物质的量为amol，则：
A（g）+2B（g）?2C（g） 物质的量减少△n
1                          1
amol                 3mol-$\frac{54}{23}$mol=$\frac{15}{23}$mol
解得a=$\frac{15}{23}$，所以A的转化率为$\frac{\frac{15}{23}mol}{1mol}$=$\frac{15}{23}$，
故答案为：$\frac{15}{23}$．

点评 本题主要考查了化学平衡移动与化学计算等，是对知识的综合运用，需要学生具备扎实的基础知识与运用知识分析问题、解决问题的能力，清楚左右两室的温度、压强相同，体积之比等于物质的量之比是解题关键，难度中等．