Question

向體積為10L的固定密閉容器中通入3mol X氣體，在一定溫度下發(fā)生如下反應(yīng)：2X（g）?Y（g）+3Z（g）
（1）經(jīng)5min后反應(yīng)達到平衡I，此時測得容器內(nèi)的壓強為起始時的1.2倍，則用Y表示的反應(yīng)速率為

 

mol/（L?min）；
（2）若上述反應(yīng)在甲、乙、丙、丁四個同樣的密閉容器中進行，在同一段時間內(nèi)測得容器內(nèi)的反應(yīng)速率分別為：甲：v（X）=3.5mol/（L?min）；乙：v（Y）=2mol/（L?min）；丙：v（Z）=4.5mol/（L?min）；�。簐（X）=0.075mol/（L?min）．若其它條件相同，溫度不同，則溫度由高到低的順序是（填序號）

 

；
（3）若向I的平衡體系中充入氮氣，則平衡

 

（填“向左”或“向右”或“不”）移動；若將I的平衡體系中部分混合氣體移走，則平衡

 

（填“向左”或“向右”或“不”）移動；
（4）若在相同條件下向I的平衡體系中再充入0.5mol X氣體，則原平衡I中X的轉(zhuǎn)化率與重新平衡后X的轉(zhuǎn)化率相比較

 

（選填字母）．
A．無法確定              B．前者一定大于后者
C．前者一定等于后者    D．前者一定小于后者
（5）若保持溫度不變，起始時加入X、Y、Z物質(zhì)的量分別為a mol、b mol、c mol，達到平衡時各氣體體積分?jǐn)?shù)與I平衡相同，且起始時維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行．則c的取值范圍應(yīng)該為

 

．

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的計算,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）氣體壓強之比等于物質(zhì)的量之比，結(jié)合化學(xué)平衡三段式列式計算Y的生成量，依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率概念計算得到的；
（2）依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中計量數(shù)之比，把四種情況下的反應(yīng)速率化為一種物質(zhì)表示的反應(yīng)速率減小比較，溫度越高反應(yīng)速率越大；
（3）恒溫恒容容器中加入與平衡無關(guān)的氣體，總壓增大，分壓不變，平衡不變；反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，若將I的平衡體系中部分混合氣體移走，壓強減小，平衡正向進行；
（4）若在相同條件下向I的平衡體系中再充入0.5mol X氣體，相當(dāng)于增大壓強，平衡逆向進行，X的轉(zhuǎn)化率減��；
（5）依據(jù)極值轉(zhuǎn)化關(guān)系，根據(jù)等效平衡建立的條件以及極限轉(zhuǎn)化思想來回答；

解答： 解：（1）設(shè)X物質(zhì)的量的變化量是x，則
             2X（g）?Y（g）+3Z（g）
初始物質(zhì)的量：3       0       0
變化物質(zhì)的量：x      0.5x    1.5x
平衡物質(zhì)的量：3-x    0.5x     1.5x
 經(jīng)5min后達平衡，此時容器內(nèi)壓強為起始時的1.2倍，即

3

3-x+0.5x+1.5x

=

1

1.2

，解得x=0.6mol，所以Y的物質(zhì)的量變化量是0.3mol，表示的化學(xué)反應(yīng)速率為：

0.3mol 10L

5min

=0.006mol/（L?min）；
故答案為：0.006mol/（L?min）；
（2）將四個反應(yīng)速率甲：ν（X）=3.5mol（L?min）；乙：ν（Y）=2mol（L?min）；丙：ν（Z）=4.5mol（L?min）；�。害停╔）=0.075mol（L?s），都統(tǒng)一到用X表示的反應(yīng)速率值分別為甲：ν（X）=3.5mol（L?min）；乙：ν（X）=4mol（L?min）；丙：ν（X）=3mol（L?min）；�。害停╔）=4.5mol（L?min），所以化學(xué)反應(yīng)速率是�。疽遥炯祝颈�，溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快，所以溫度大小關(guān)系是：�。疽遥炯祝颈�；
故答案為：丁＞乙＞甲＞丙；
（3）若向達到（1）的平衡體系中充入氮氣，不會改變各組分的濃度，所以平衡不會移動，若將達到（1）的平衡體系中移走部分混合氣體，則體系壓強會減小，所以平衡向著氣體系數(shù)和增大的方向進行，即向著正方向進行，故答案為：不；向右；
（4）若在相同條件下向達到（1）所述平衡體系中再充入0.5molX氣體，則體系壓強增大，新平衡相當(dāng)于是在原平衡基礎(chǔ)上增大壓強，逆向移動建立的，所以平衡后X的轉(zhuǎn)化率減�。�
故答案為：B；
（5）若保持溫度和壓強不變，起始時加入X、Y、Z物質(zhì)的量分別為amol、bmol、cmol，達平衡時仍與（1）的平衡等效，根據(jù)極限轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)以及等效的條件，需要等比即等效，即        
           2X（g）?Y（g）+3Z（g）
（1）的投料：3mol    0       0   
等效投料：0      1.5mol   4.5mol，
現(xiàn)在投料：a        b         c
等效投料：0       0.5a+b   1.5a+c  
若保持溫度和體積不變，起始時加入X、Y、Z物質(zhì)的量分別為amol、bmol、cmol，達平衡時仍與（1）的平衡等效，則需要建立等同等效，將3molX轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物Z的物質(zhì)的量是4.5mol，所以c的最大值是4.5mol，（1）建立平衡時，z的物質(zhì)的量是0.9mol，所以要維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行，需要c大于0.9mol，即0.9＜c＜4.5；
故答案為：0.9＜c＜4.5．

點評：本題考查學(xué)生化學(xué)平衡的計算以及等效平衡的建立知識，屬于綜合知識的考查，綜合性強，難度大．