Question

2．如圖1所示，A是恒容的密閉容器，B是一個體積可變的充氣氣囊．保持恒溫，關(guān)閉K₂，將1molN₂和3molH₂通過K₃充入B中，將2molN₂和6molH₂通過K₁充入A中；起始時A、B的體積相同均為aL，達(dá)到平衡時，V（B）=0.8aL，
①圖2示意圖中正確，且既能說明A容器中反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，又能說明B容器中反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是d．
②A、B中N₂轉(zhuǎn)化率的關(guān)系：α（A）＜α（B）（填“＞”、“＜”或“=”）；
③打開K₂，一段時間又達(dá)到平衡時，B的體積為1.4aL（連通管中氣體體積不計）

Answer 1

分析 ①可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時，同種物質(zhì)的正逆速率相等且保持不變，各組分的濃度、含量保持不變，由此衍生的其它一些量不變，判斷平衡的物理量應(yīng)隨反應(yīng)進(jìn)行發(fā)生變化，該物理量由變化到不再變化說明到達(dá)平衡；
②隨反應(yīng)進(jìn)行混合氣體物質(zhì)的量減小，A是恒溫恒容，B是恒溫恒壓，故平衡時A的壓強(qiáng)比B中的小，B等效為在A中平衡基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡正向移動；
③打開K₂，一段時間又達(dá)到平衡時，等效為開始通入3molN₂和9molH₂再恒溫恒容到達(dá)的平衡，與B中平衡為等效平衡，平衡時同種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率相等，則平衡時混合氣體物質(zhì)的量為B中平衡時的3倍，根據(jù)恒溫恒壓下體積之比等于物質(zhì)的量之比計算平衡時氣體體積，減去A容器體積即為B的體積．

解答 解：①a．混合氣體總質(zhì)量一定，容器A的容積不變，故密度數(shù)值不變，所以不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故a錯誤；
b．恒溫條件下，平衡常數(shù)保持不變，則不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故b錯誤；
c．隨反應(yīng)進(jìn)行氮?dú)馑俾蕼p小、氨氣速率增大，圖象中速率變化不符合，故c錯誤；
d．N₂的轉(zhuǎn)化率先增大，后保持不變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故d正確；
故答案為：d；
②隨反應(yīng)進(jìn)行混合氣體物質(zhì)的量減小，A是恒溫恒容，B是恒溫恒壓，故平衡時A的壓強(qiáng)比B中的小，B等效為在A中平衡基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡正向移動，則N₂轉(zhuǎn)化率的關(guān)系：α（A）＜α（B），
故答案為：＜；
③打開K₂，一段時間又達(dá)到平衡時，等效為開始通入3molN₂和9molH₂再恒溫恒容到達(dá)的平衡，與B中平衡為等效平衡，平衡時同種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率相等，則平衡時混合氣體物質(zhì)的量為B中平衡時的3倍，恒溫恒壓下體積之比等于物質(zhì)的量之比，故平衡時氣體體積為0.8a L×3=2.4a L，則B的體積為2.4a L-aL=1.4a L，
故答案為：1.4a L．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡計算與影響因素、平衡狀態(tài)判斷、化學(xué)平衡圖象，③中關(guān)鍵是對等效平衡規(guī)律的理解掌握．