Question

1．将X和Y加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：X（g）+Y（s）?2Z（g）+W（s）．忽略固体所占体积，平衡时Z的体积分数（%）随温度和压强的变化如表所示．

压强/MPa 体积分数/% 温度/℃	1.0	2.0	3.0
810	54.0	a	b
915	c	75.0	d
1000	e	f	85.0

请回答下列问题：
（1）该反应的△S＞（填“＞”、“＜”或“=”，下同）0；△H＞0．
（2）表中该反应的化学平衡常数的值最大时对应的温度是1000℃；判断理由是该反应的正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大．
（3）在915℃、2.0MPa时X的平衡转化率为60%．
（4）用压强替代浓度得到的平衡常数叫作压强平衡常数（K_p）．在810℃、1.0MPa下，Kp=0.634MPa．
（5）能同时提高X的反应速率和转化率的措施是A．
A．升高温度   B．增大压强    C．加催化剂   D分离Z．

Answer 1

分析 （1）正反应为气体物质的量增大的反应，混乱度增大，则正反应为熵增的反应；
恒温条件下，随着压强增大，平衡逆向移动，Z的体积分数减小，则a＜54，对比压强为2MPa时，升高温度，Z的体积分数增大，说明升高温度平衡向正反应方向进行，则正反应为吸热反应；
（2）结合（1）中分析可知正反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大；
（3）假设开始加入1molX，参加反应的X为amol，表示出平衡时各X、Z的物质的量，再根据Z的体积分数列方程计算解答；
（4）物质分压=混合气体总压强×该物质的物质的量分数，结合体积分数计算各X、Z的分压，K_P是用平衡时各组分压强代浓度的平衡常数，代入Kp=$\frac{{p}^{2}（Z）}{P（X）}$计算；
（5）升高温度、增大压强、使用催化剂等都可以增大反应速率，同时提高X的转化率，应使平衡向正反应方向移动．

解答 解：（1）正反应为气体物质的量增大的反应，混乱度增大，则正反应为熵增的反应，即△S＞0，
恒温条件下，随着压强增大，平衡逆向移动，Z的体积分数减小，则a＜54，对比压强为2MPa时，升高温度，Z的体积分数增大，说明升高温度平衡向正反应方向进行，则正反应为吸热反应，即△H＞0，
故答案为：＞；＞；
（2）结合（1）中分析可知正反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，表中该反应的化学平衡常数的值最大时对应的温度是1000℃，
故答案为：1000℃；该反应的正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大；
（3）假设开始加入1molX，参加反应的X为amol，则：
          X（g）+Y（s）?2Z（g）+W（s）
开始（mol）：1              0
转化（mol）：a              2a
平衡（mol）：1-a            2a
所以$\frac{2a}{1-a+2a}$=75%，解得a=0.6
故X的转化率为$\frac{0.6mol}{1mol}$×100%=60%
故答案为：60%；
（4）在810℃、1.0MPa下，Z的体积分数为54.0%，则P（Z）=1.0MPa×54%=0.54MPa，P（X）=1.0MPa-0.54MPa=0.46MPa，则Kp=$\frac{{p}^{2}（Z）}{P（X）}$=$\frac{（0.54MPa）^{2}}{0.46MPa}$=0.634MPa，
故答案为：0.634MPa；
（5）A．升高温度，反应速率加快，正反应为吸热反应，平衡向正反应方向移动，X的转化率增大，故A正确；
B．增大压强，反应速率加快，正反应为气体体积增大的反应，平衡向逆反应移动，X的转化率减小，故C错误；
C．使用催化剂可以加快反应速率，但不影响平衡移动，X的转化率不变，故C错误；
D．分离Z使平衡正向移动，X的转化率增大，但反应速率减慢，故D错误，
故选：A．

点评 本题考查化学平衡有关计算、平衡常数计算、化学平衡影响因素等，（4）中计算物质的分压是关键，题目难度中等．