Question

如圖1所示，恒溫條件下，某容器分隔成A、B兩部分，A容積固定不變，B有可移動(dòng)活塞，在相同溫度下發(fā)生可逆反應(yīng)2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）．根據(jù)要求填寫空白：

（1）如果A中充入2mol SO₂和1mol O₂，在B中充入2mol SO₂和1mol O₂，則SO₂轉(zhuǎn)化率誰(shuí)大

 

（填A(yù)或B，下同），先達(dá)到平衡的是

 

，達(dá)平衡后，測(cè)得A中氣體的總物質(zhì)的量2.1mol，則n（SO₃）=

 

mol
（2）如果A中充入2mol SO₂和1mol O₂，在B中充入2mol SO₃和1mol N₂
①固定活塞位置在3處不動(dòng)，達(dá)到平衡時(shí)，A中壓強(qiáng)

 

B中壓強(qiáng)（填大于；等于；小于）
②若要使A與B中的反應(yīng)物與生成物對(duì)應(yīng)物質(zhì)的量之比相同，活塞的位置應(yīng)在

 

處；
③若活塞右移到5處，達(dá)平衡后，A中SO₃的物質(zhì)的量

 

B中SO₃的物質(zhì)的量（填大于；等于；小于）
④B中活塞固定在4.5處，要使A和B中平衡狀態(tài)與②相同，需再向B中加入SO₂

 

mol，加入O₂

 

mol
（3）若在如圖2所示的容器中分別進(jìn)行如下兩個(gè)可逆反應(yīng)：
①X（g）+2Y（g）?2Z（g）和 ②2M（g）?N（g）+P（g），
反應(yīng)室之間用無(wú)摩擦、可滑動(dòng)的密封隔板隔開(kāi)．反應(yīng)開(kāi)始和達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)有關(guān)物理量的變化如圖2所示：
則：反應(yīng)①的正反應(yīng)是

 

反應(yīng)（填吸熱或放熱），達(dá)到平衡（I）時(shí)體系的壓強(qiáng)與反應(yīng)開(kāi)始時(shí)體系的壓強(qiáng)之比為

 

，達(dá)平衡（I）時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）B容器中隨反應(yīng)的進(jìn)行物質(zhì)的量要減小，容器體積要縮小，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)；
（2）根據(jù)左右兩個(gè)容器壓強(qiáng)相等，從等效平衡的角度分析；
（3）根據(jù)右室的混合物總物質(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，結(jié)合圖示容器容積變化判斷降溫后反應(yīng)①平衡移動(dòng)的方向；根據(jù)右室的混合物總物質(zhì)的量不變，在同溫同壓下體積比等于物質(zhì)的量之比計(jì)算出反應(yīng)后（I）中混合氣體的物質(zhì)的量，再計(jì)算出達(dá)平衡（I）時(shí)體系的壓強(qiáng)與反應(yīng)開(kāi)始時(shí)體系的壓強(qiáng)之比；設(shè)參加反應(yīng)的X的物質(zhì)的量為amol，利用差量法計(jì)算a的值，再利用轉(zhuǎn)化率定義計(jì)算A的轉(zhuǎn)化率．

解答： 解：（1）B容器中隨反應(yīng)的進(jìn)行物質(zhì)的量要減小，容器體積要縮小，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，所以B中SO₂轉(zhuǎn)化率大，B的速率快，達(dá)平衡所需的時(shí)間短，由反應(yīng)可知2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）的減少量就是氧氣的量，2mol+1mol-2.1mol=0.9mol，所以生成n（SO₃）=0.9mol×2=1.8mol，故答案為：B；B；1.8；
（2）A中充入2 mol SO₂和1 mol O₂與B中充入2 mol SO₃和1 mol N₂，由于N₂與反應(yīng)無(wú)關(guān)，故只占分壓．活塞在3處時(shí)相同條件下達(dá)平衡時(shí)是等效的，但B中有1 mol N₂，故壓強(qiáng)比A大．
若使A與B中平衡狀態(tài)相同且達(dá)平衡時(shí)活塞在4.5處，則B中必須相當(dāng)于3 mol SO₂和1.5 mol O₂，故應(yīng)再通入SO₃ 1 mol．若活塞右移到5處，則B中壓強(qiáng)減小平衡向生成SO₂的方向移動(dòng)，故n（SO₃）減小，3個(gè)體積充入2mol SO₂和1mol O₂，4.5個(gè)體積應(yīng)充3mol SO₂和1.5mol O₂，所以再充入二氧化硫和氧氣的物質(zhì)的量分別為：1；0.5，故答案為：①小于；  ②3；③大于； ④1；0.5； 
（3）右室的混合物總物質(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)；平衡時(shí)，右邊物質(zhì)的量不變，由圖可以看出達(dá)平衡（Ⅰ）時(shí)體系的壓強(qiáng)與反應(yīng)開(kāi)始時(shí)體系的壓強(qiáng)之比為：

2

2.2

=

10

11

；達(dá)平衡（Ⅰ）時(shí)，右邊氣體的物質(zhì)的量不變，仍為2mol，左右氣體壓強(qiáng)相等，設(shè)平衡時(shí)左邊氣體的物質(zhì)的量為xmol，
則有：

2

x

=

2.2

2.8

，x=

2×2.8

2.2

=

28

11

mol，即物質(zhì)的量減少了3-

28

11

=

5

11

mol，所以達(dá)平衡（Ⅰ）時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為

5

11

；故答案為：放熱；

10

11

； 

5

11

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡移動(dòng)的計(jì)算和判斷，本題難度較大，做題注意從右邊反應(yīng)體系中的物質(zhì)的量不變考慮，注意等效平衡的理解和應(yīng)用．