Question

11．向體積為2L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(dá)到平衡，此時(shí)測(cè)得容器內(nèi)的壓強(qiáng)為起始時(shí)的1.2倍，則用Y表示的速率為0.03mol•L^-1•min^-1．
（2）若上述反應(yīng)在甲、乙、丙、丁四個(gè)同樣的密閉容器中進(jìn)行，在同一段時(shí)間內(nèi)測(cè)得容器內(nèi)的反應(yīng)速率分別為甲：v（X）=3.5mol•L^-1•min^-1；乙：v（Y）=2mol•L^-1•min^-1；丙：v（Z）=4.5mol•L^-1•min^-1；丁：v （X）=0.075mol•L^-1•s^-1．若其他條件相同，溫度不同，則溫度由高到低的順序是（填序號(hào)）�。疽遥炯祝颈�．
（3）若向達(dá)到（1）的平衡體系中充入氮?dú)猓瑒t平衡不（填“向左”“向右”或“不”）移動(dòng)；若從達(dá)到（1）的平衡體系中移走部分Y氣體，則平衡向右（填“向左”“向右”或“不”）移動(dòng)．
（4）若在相同條件下向達(dá)到（1）所述的平衡體系中再充入0.5molX氣體，則平衡后X的轉(zhuǎn)化率與（1）的平衡中X的轉(zhuǎn)化率相比較D
A．無(wú)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）若保持溫度和壓強(qiáng)不變，起始時(shí)加入X、Y、Z物質(zhì)的量分別為a mol、b mol、c mol，達(dá)到平衡時(shí)仍與（1）的平衡等效，則：a、b、c應(yīng)該滿(mǎn)足的關(guān)系為c=3b，a≥0．
（6）若保持溫度和體積不變，起始時(shí)加入X、Y、Z物質(zhì)的量分別為a mol、b mol、c mol，達(dá)到平衡時(shí)仍與（1）的平衡等效，且起始時(shí)維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，則c的取值范圍應(yīng)該為0.9＜c≤4.5．

Answer 1

分析 （1）氣體壓強(qiáng)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(jì)算Y的生成量，依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率概念計(jì)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(jì)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）體積不變平衡體系中充入氬氣，平衡體系中各物質(zhì)的濃度不變；向達(dá)到（1）的平衡體系中移走部分混合氣體，氣體的物質(zhì)的量減小，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)；
（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(qiáng)，平衡逆向進(jìn)行，X的轉(zhuǎn)化率減��；
（5）根據(jù)等效平衡建立的條件以及極限轉(zhuǎn)化思想來(lái)回答；
（6）根據(jù)等效平衡，起始時(shí)維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，說(shuō)明c的數(shù)值大于達(dá)到平衡時(shí)Z的濃度，據(jù)此進(jìn)行分析．

解答 解：由信息可知：2X（g）?Y（g）+3Z（g）
開(kāi)始           3mol      0      0
轉(zhuǎn)化           2x        x     3x
平衡          3-2x       x      3x
反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)測(cè)得容器內(nèi)的壓強(qiáng)為起始時(shí)的1.2倍，則$\frac{3-2x+x+3x}{3}$=1.2，解得x=0.3，
（1）Y的物質(zhì)的量增加0.3mol，由v=$\frac{△c}{△t}=\frac{\frac{0.3mol}{2L}}{5min}$=0.03mol/（L．min），故答案為：0.03；
（2）將四個(gè)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)速率是丁＞乙＞甲＞丙，溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快，所以溫度大小關(guān)系是：丁＞乙＞甲＞丙，
故答案為：丁＞乙＞甲＞丙；
（3）體積不變平衡體系中充入氬氣，平衡體系中各物質(zhì)的濃度不變，則平衡不移動(dòng)；向達(dá)到（1）的平衡體系中移走部分混合氣體，氣體的物質(zhì)的量減小，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，則平衡向右移動(dòng)，
故答案為：不移動(dòng)；向右；
（4）若在相同條件下向達(dá)到（1）所述平衡體系中再充入0.5molX氣體，則體系壓強(qiáng)增大，新平衡相當(dāng)于是在原平衡基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，逆向移動(dòng)建立的，所以平衡后X的轉(zhuǎn)化率減��；故答案為：D；
（5）若保持溫度和壓強(qiáng)不變，起始時(shí)加入X、Y、Z物質(zhì)的量分別為amol、bmol、cmol，達(dá)平衡時(shí)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
所以 $\frac{b+0.5a}{1.5a+c}=\frac{1}{3}$，解得c=3b，且a≥0，故答案為：c=3b，a≥0；
（6）容器容積不變，起始時(shí)加入X、Y、Z物質(zhì)的量分別為amol、bmol、cmol，達(dá)到平衡時(shí)仍與（1）的平衡等效，且起始時(shí)維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，說(shuō)明生成物Z濃度大于達(dá)到平衡時(shí)0.9mol；將3molX氣體按照化學(xué)計(jì)量數(shù)全部轉(zhuǎn)化為Z，c有最大值，最大值為4.5mol，所以c的范圍為：0.9＜c≤4.5，故答案為：0.9＜c≤4.5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算及平衡移動(dòng)，把握達(dá)到平衡后壓強(qiáng)與物質(zhì)的量的變化為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析能力、計(jì)算能力的考查，注意平衡計(jì)算的格式，題目難度中等．