问题 问答题

Ⅰ、在10℃和4×105Pa的条件下,当反应aA(g)⇌dD(g)+eE(g)建立平衡后,维持温度不变,逐步增大体系的压强,在不同压强下该反应建立平衡后,物质D的浓度见下表(在增大压强的过程中无其它副反应发生):

压强(Pa)4×1056×1051×1062×106
D的浓度(mol/L)0.0850.1260.2000.440
①压强从4×105Pa增加到6×105 Pa时平衡应向______反应方向移动(填“正”或“逆”,下同),理由是______.

②压强从1×106 Pa 增加到2×106 Pa时,平衡向______反应方向移动.此时平衡向该方向移动的两个必要条件是______;______.

Ⅱ、在10℃和1.01×105Pa的条件下,往容积可变的密闭容器中充入a molA和b molB,当反应2A(g)+B(g)⇌D(g)+E(s)建立平衡后,气体密度不变,已知各物质的摩尔质量(单位:g•mol-1)分别为A18、B46、D42、E40,则a:b为______.

Ⅲ、已知T℃、P kPa时,往容积可变的密闭容器中充入2mol X和1mol Y,此时容积为V L.保持恒温恒压,使反应:2X(g)+Y(g)⇌2Z(g)达到平衡时,Z的体积分数为0.4.若控制温度仍为T℃,另选一容积为V L的固定不变的密闭容器,往其中充入一定量的X和Y,使反应达到平衡,这时Z的体积分数仍为0.4.则充入的X和Y的物质的量应满足的关系是:a n(Y)<n(X)<b n(Y),则a为______.

答案

Ⅰ、①压强从4×105Pa增加到6×105 Pa时,D的浓度应变化为0.085mol/L的1.5倍即为0.1275mol/L,而图表中变化为0.126mol/L,说明平衡逆向进行,

故答案为:逆;加压时生成物D浓度增大的倍数小于压强增大的倍数;

②压强从1×106 Pa 增加到2×106 Pa时,D的浓度应变化为0.2mol/L的2倍即0.4mol/L,而图表中D的浓度为0.44mol/L,说明平衡正向进行;根据①可知反应是气体体积增大的反应,所以此时E加压变为液体或固体,a>d时,才能在加压条件下向正向进行,

故答案为:正;a>d;生成物E在该条件下的状态为非气态;

Ⅱ往容积可变的密闭容器中充入a molA和b molB,当反应2A(g)+B(g)⇌D(g)+E(s)建立平衡后,气体密度不变,已知各物质的摩尔质量(单位:g•mol-1)分别为A18、B46、D42、E40,设反应中消耗B物质的量为x,依据化学平衡的三段式计算得到:

            2A(g)+B(g)⇌D(g)+E(s)

起始量(mol) a     b       0      0

变化量(mol) 2x    x       x      x

平衡量(mol) a-2x b-x      x      x

反应过程中压强不变,密度不变,说明气体质量之比等于气体物质的量之比;

18a+46b
18a+46b-40x
=
a+b
a+b-2x

假设18a+46b=m,代入上式化简得到:m=20(a+b)

18a+46b=20a+20b

得到a:b=13:1,故答案为:13:1;

Ⅲ、设起始时,X和Y的物质的量分别为n(X)和n(Y),发生转化的Y的物质的量为x,则                  

           2X(g)+Y(g)=2Z(g)

起始/mol:n(X)   n(Y)    0

转化/mol:2x        x      2x

平衡/mol:n(X)-2x  n(Y)-x   2x

根据“平衡混合气体中Z的体积分数仍为0.4”列等式:

解得n(X)+n(Y)=6x     ①

下面用极端假设法进行讨论:

若X完全转化,则生成的Z为:

2x=n(X) ②

由①②两式得:2n(X)=n(Y)

若Y完全转化,则生成的Z为:

2x=2n(Y) ③

由①③两式得:n(X)=5n(Y)

综上所述:

1
2
n(X)
n(Y)
<5,

则a=0.5,故答案为:0.5.

单项选择题
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