Question

4．分別在密閉容器的兩個(gè)反應(yīng)室中進(jìn)行如下反應(yīng)：
左反應(yīng)室：A（g）+2B（g）?2C（g）　右反應(yīng)室：2Z（g）?X（g）+Y（g）
在反應(yīng)室之間有無(wú)摩擦、可自由滑動(dòng)的密封板隔斷．反應(yīng)開始和達(dá)到平衡時(shí)有關(guān)物理量的變化如圖所示：

（1）A （g）+2B（g）?2C（g）的△H＜0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）在平衡（Ⅰ）和平衡（Ⅱ）中，X的體積分?jǐn)?shù)b（填序號(hào)）．
a．一定相等　　b．一定不相等　c．大于  d．小于
（3）達(dá)到平衡（Ⅰ）時(shí)，A的轉(zhuǎn)化率為$\frac{5}{11}$，C的體積分?jǐn)?shù)為$\frac{5}{14}$．
（4）達(dá)平衡（I）時(shí)體系的壓強(qiáng)與反應(yīng)開始時(shí)體系的壓強(qiáng)之比為10：11．

Answer 1

分析 （1）右室中混合物總物質(zhì)的量不變，平衡（I）、平衡（Ⅱ）左右兩室的溫度、壓強(qiáng)相同，體積之比等于物質(zhì)的量之比，由圖可知，平衡（I）降低溫度達(dá)新平衡平衡（Ⅱ），隔板由2.8處移至2.6處，左室的氣體的物質(zhì)的量減小，降低溫度平衡向正反應(yīng)移動(dòng)；
（2）降低溫度，右室的平衡一定移動(dòng)，氣體總的物質(zhì)的量不變，X的含量一定變化；
（3）右室的混合物總物質(zhì)的量不變?yōu)?mol，左右兩室的壓強(qiáng)、溫度相等，同溫同壓下，體積之比等于物質(zhì)的量之比，據(jù)此計(jì)算平衡（I）中左室混合氣體總的物質(zhì)的量，利用差量法計(jì)算參加反應(yīng)A的物質(zhì)的量、生成的C的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算A的轉(zhuǎn)化率、C的體積分?jǐn)?shù)；
（4）右室中混合氣體總物質(zhì)的量不變，溫度恒定，則達(dá)到平衡I時(shí)，體系壓強(qiáng)與反應(yīng)開始時(shí)體系壓強(qiáng)之比等于體積之比．

解答 解：（1）右室中混合物總物質(zhì)的量不變，平衡（I）、平衡（Ⅱ）左右兩室的溫度、壓強(qiáng)相同，體積之比等于物質(zhì)的量之比，由圖可知，平衡（I）降低溫度達(dá)新平衡平衡（Ⅱ），隔板由2.8處移至2.6處，左室的氣體的物質(zhì)的量減小，降低溫度平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，降低溫度平衡向放熱反應(yīng)移動(dòng)，故該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則△H＜0，故答案為：＜；
（2）降低溫度，右室的平衡一定移動(dòng)，氣體總的物質(zhì)的量不變，E的含量一定變化，平衡（I）和平衡（Ⅱ）中，E的體積分?jǐn)?shù)一定不相等，故選：b；
（3）右室中混合物總物質(zhì)的量不變?yōu)?mol，左右兩室的壓強(qiáng)、溫度相等，同溫同壓下，體積之比等于物質(zhì)的量之比，平衡（I）中左室混合氣體總的物質(zhì)的量為$\frac{2.8}{2.2}$×2mol=$\frac{28}{11}$mol，令參加反應(yīng)的A的物質(zhì)的量為amol，則：
A（g）+2B（g）?2C（g） 物質(zhì)的量減少△n
1              2              1
$\frac{5}{11}$mol        $\frac{10}{11}$mol        3mol-$\frac{28}{11}$mol=$\frac{5}{11}$mol
所以A的轉(zhuǎn)化率為$\frac{\frac{5}{11}mol}{1mol}$=$\frac{5}{11}$，
C的體積分?jǐn)?shù)為$\frac{\frac{10}{11}mol}{\frac{28}{11}mol}$=$\frac{5}{14}$
故答案為：$\frac{5}{11}$；$\frac{5}{14}$；
（4）右室中混合氣體總物質(zhì)的量不變，溫度恒定，則達(dá)到平衡I時(shí)，體系壓強(qiáng)與反應(yīng)開始時(shí)體系壓強(qiáng)之比等于體積之比，即壓強(qiáng)之比為2：（5-2.8）=10：11，
故答案為：10：11．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算與化學(xué)平衡移動(dòng)，清楚左右兩室的溫度、壓強(qiáng)相同，體積之比等于物質(zhì)的量之比是解題關(guān)鍵，難度中等．