Question

一定條件下存在反應(yīng)：A（g）+B（g）?C（g）+D（g）△H＜0．
（1）①現(xiàn)有三個(gè)相同的2L恒容絕熱（與外界沒(méi)有熱量交換）密閉容器I、Ⅱ、Ⅲ，在I中充入1molA和1molB，在II中充入1molC和1mol D，在Ⅲ中充入2molA和2mol B，T℃條件下開(kāi)始反應(yīng)．達(dá)到平衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是

 

．
A．I、Ⅱ中正反應(yīng)速率相同
B．I、Ⅲ中反應(yīng)的平衡常數(shù)相同
C．I中A的物質(zhì)的量比容器Ⅱ中的多
D．I中氣體密度比容器Ⅱ中的氣體密度大
E．Ⅲ中A的濃度是I中A濃度的2倍
②若容器I中反應(yīng)平衡常數(shù)為0.25，則A的平衡轉(zhuǎn)化率為

 

；容器I中A的轉(zhuǎn)化率與容器II中C的轉(zhuǎn)化率之和

 

（“大于、等于或小于”）．
（2）若某溫度條件下發(fā)生反應(yīng)A（s）+B（s）?C（s）+D（g）△H＞0，足量A和B在密閉容器中反應(yīng)，平衡時(shí)的壓強(qiáng)：p（D）為4.66×10³Pa．①如反應(yīng)體系體積不變，提高反應(yīng)溫度，則p（D）將會(huì)

 

（“增大、不變、減小”）．②如反應(yīng)溫度不變，將反應(yīng)體系的體積增加一倍，則p（D）的變化范圍為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡建立的過(guò)程,化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡的計(jì)算

專(zhuān)題：化學(xué)平衡專(zhuān)題

分析：（1）①A．由于該反應(yīng)正向是放熱反應(yīng)，且三個(gè)容器均恒容絕熱，因此容器Ⅰ、Ⅱ隨著反應(yīng)的進(jìn)行溫度變得不一樣，平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度也不一樣，正反應(yīng)速率也不一樣；
B．K只與溫度有關(guān)，Ⅰ、Ⅲ兩個(gè)容器恒容絕熱，反應(yīng)物的量不同反應(yīng)的熱效應(yīng)不同，體系溫度不同，K不同；
C．容器Ⅱ中所到達(dá)的平衡狀態(tài)，相當(dāng)于在容器Ⅰ中的基礎(chǔ)上降低溫度，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，所以容器Ⅰ中A 的物質(zhì)的量比容器Ⅱ中的多；
D．反應(yīng)前后氣體質(zhì)量和氣體體積不變，密度不變；
E．恒容絕熱容器中，Ⅲ起始量比Ⅰ起始量多一倍，依據(jù)PV=nRT分析，壓強(qiáng)增大，溫度升高；
②結(jié)合平衡三段式列式，結(jié)合平衡常數(shù)計(jì)算；
容器Ⅰ中A 的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中C的轉(zhuǎn)化率之和小于1；
（2）反應(yīng)A（s）+B（s）?C（s）+D（g）△H＞0，反應(yīng)是氣體體積增大的吸熱反應(yīng)，升溫平衡正向進(jìn)行，氣體壓強(qiáng)增大，如反應(yīng)溫度不變，將反應(yīng)體系的體積增加一倍，壓強(qiáng)減小為原來(lái)的一半，但壓強(qiáng)減小，平衡正向進(jìn)行，壓強(qiáng)大于原來(lái)的

1

2

倍；

解答： 解：①（1）A．由于該反應(yīng)正向是放熱反應(yīng)，且三個(gè)容器均恒容絕熱，因此容器Ⅰ、Ⅱ隨著反應(yīng)的進(jìn)行溫度變得不一樣，平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度也不一樣，正反應(yīng)速率也不一樣，故A錯(cuò)誤；
B．K只與溫度有關(guān)，Ⅰ、Ⅲ兩個(gè)容器恒容絕熱，反應(yīng)物的量不同反應(yīng)的熱效應(yīng)不同所以K不同，故B錯(cuò)誤；
C．如果容器容器Ⅰ、Ⅱ均在恒溫恒容條件下反應(yīng)，那么Ⅰ、Ⅱ是等效平衡，達(dá)到平衡A的物質(zhì)的量相等，而現(xiàn)在在恒容絕熱條件下反應(yīng)，正向放熱，Ⅱ中所到達(dá)的平衡狀態(tài)，相當(dāng)于在容器Ⅰ中的基礎(chǔ)上降低溫度，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，所以容器Ⅰ中A 的物質(zhì)的量比容器Ⅱ中的多，故C正確；
D．Ⅰ、Ⅱ最后達(dá)到平衡狀態(tài)相同，氣體質(zhì)量和體積不變，所以I中氣體密度和容器Ⅱ中的氣體密度相同，故D錯(cuò)誤；
E，I中充入1molA和1molB，Ⅲ中充入2molA和2mol B，依據(jù)PV=nRT分析，壓強(qiáng)增大，溫度升高，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，平衡逆向進(jìn)行，．Ⅲ中A的濃度比I中A濃度的2倍大，故E錯(cuò)誤；
故選C；
②若容器I中反應(yīng)平衡常數(shù)為0.25，結(jié)合平衡三段式列式計(jì)算，反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，可以用氣體物質(zhì)的量代替平衡濃度計(jì)算平衡常數(shù)；設(shè)反應(yīng)的A物質(zhì)的量為x
              A（g）+B（g）?C（g）+D（g）
起始量（mol）  1      1       0     0
變化量（mol）  x      x       x     x
平衡量（mol） 1-x    1-x      x     x
平衡常數(shù)K=

x2

(1-x)2

=0.25
x=

1

3

mol，A的轉(zhuǎn)化率=

1 3

1

×100%=33.3%；
如果溫度相同時(shí)，容器Ⅰ中A的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中C的轉(zhuǎn)化率之和等于1，因?yàn)槿萜鹘^熱，容器Ⅱ中所到達(dá)的平衡狀態(tài)，相當(dāng)于在容器Ⅰ中的基礎(chǔ)上降低溫度，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，C的轉(zhuǎn)化率比兩容器相同溫度時(shí)容器Ⅱ中C的轉(zhuǎn)化率低，所以容器Ⅰ中A 的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中C的轉(zhuǎn)化率之和小于1；
故答案為：小于1；
（2）反應(yīng)A（s）+B（s）?C（s）+D（g）△H＞0，反應(yīng)是氣體體積增大的吸熱反應(yīng)，升溫平衡正向進(jìn)行，氣體壓強(qiáng)增大，如反應(yīng)溫度不變，將反應(yīng)體系的體積增加一倍，壓強(qiáng)減小為原來(lái)的一半，但壓強(qiáng)減小，平衡正向進(jìn)行，壓強(qiáng)大于原來(lái)的

1

2

倍，若壓強(qiáng)變化D變化為固體，則平衡后壓強(qiáng)小于或等于原來(lái)的壓強(qiáng)，則p（D）的變化范圍為 2.33×10³ Pa＜p（D）≤4.66×10³ Pa；
故答案為：增大，2.33×10³ Pa＜p（D）≤4.66×10³ Pa；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡建立的過(guò)程分析，平衡影響因素分析判斷，注意不要忽略容器絕熱，反應(yīng)的熱效應(yīng)，氣體壓強(qiáng)和氣體物質(zhì)的量呈正比，題目難度中等．