Question

（1）已知：2SO₃（g）?2SO₂（g）+O₂（g），在起始时体积相同的容器A和B中同时分别充入2mol SO₃（两容器装有催化剂）．在反应过程中，A保持温度和容积不变；B保持温度和压强不变．回答下列问题：
①反应达平衡所需时间：A

 

B（填“＞”、“=”或“＜”，下同）；达平衡时SO₃的转化率：A

 

B．
②若平衡后，向A、B中分别充入稀有气体，

 

（填“A”或“B”）容器中的平衡将向

 

（填“正反应”或“逆反应”）方向移动．
（2）一定条件下，有反应：X（g）+2Y（g）?2Z（g）△H=Q kJ/mol
①在体积为2L的密闭容器C中，充入1mol X和2mol Y进行反应，2min后反应达到平衡，此时平衡混合物中X为0.8mol，则以Y浓度变化表示的反应速率为

 

，X的转化率为

 

．
②在恒温恒压条件下，向密闭容器D中充入0.5mol X和1mol Y，达到平衡后Z的物质的量分数为a，如果再向容器中充入0.5mol Z，重新平衡后Z的物质的量分数为b，则a

 

b（填“＞”、“＜”或“=”）．
③如图所示曲线Ⅰ、Ⅱ是该反应在只有一个反应条件不同时Z的体积分数与时间的关系图，下列有关曲线Ⅰ、Ⅱ的叙述，正确的是

 

（填字母）．
A．Ⅰ没有用催化剂，Ⅱ用了催化剂
B．Ⅱ的反应温度比Ⅰ高且Q＜0
C．Ⅱ的压强比Ⅰ大
（3）在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再变化时，表明反应A（s）+2B（g）?C（g）+D（g） 已达平衡状态的是

 

（填字母）
A、混合气体的压强                 
B、混合气体的密度
C、B 的物质的量浓度               
D、气体的总物质的量．

Answer 1

考点：体积百分含量随温度、压强变化曲线,化学平衡状态的判断,化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：（1）①A能保持恒容，B能保持恒压，起始时向容积相等的A、B中分别通入充入2mol SO₃，使之发生反应：2SO₂+O₂?2SO₃，恒温恒容随反应进行压强增大速率增大，恒温恒压容器中反应过程中体积增大，反应速率小；转化率大；
②恒温恒压容器，加入惰气相当于压强减小，平衡向气体体积增大的方向进行；恒温恒容容器加入惰气总压增大，分压不变，平衡不动，反应速率不变；
（2）①根据反应列三段式进行计算；
②该反应在恒温恒压条件下，只要转化到一边成比例，则平衡状态等效来分析；
③根据先拐先平衡，条件高分析；
（3）根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态．

解答： 解：（1）①A能保持恒容，B能保持恒压，起始时向容积相等的A、B中分别通入充入2mol SO₃，使之发生反应：2SO₂+O₂?2SO₃，恒温恒容随反应进行压强增大速率增大，恒温恒压容器中反应过程中体积增大，反应速率小，转化率大；所以达到平衡所需要的时间A小于B，SO₂的转化率A小于B；
故答案为：＜；＜；
②恒温恒容A容器加入惰气总压增大，分压不变，平衡不动，反应速率不变；恒温恒压B容器，加入惰气相当于压强减小，平衡向气体体积增大的方向进行，反应是气体体积增大的反应，所以平衡正反应进行；
故答案为：B；正反应；
（2）①X（g）+2Y（g）?2Z（g）
开始 1      2       0
转化0.2     0.4     0.4
平衡0.8     1.6     0.4
所以Y浓度变化表示的反应速率为

0.4 2

2

=0.1mol/（L?min），X的转化率为

0.2

1

×100%=20%，故答案为：0.1mol/（L?min）；20%；
②该反应在恒温恒压条件下，只要转化到一边成比例，则平衡状态等效，与向密闭容器D中充入0.5mol X和1mol Y，达到平衡后Z的物质的量分数为a，如果再向容器中充入0.5mol Z相当于充入0.25mol X和1.5mol Y，与原平衡成比例所以等效，所以a=b，故答案为：=；
③根据催化剂不改变平衡移动，所以A错误，先拐先平衡，条件高，则Ⅱ的反应温度比Ⅰ高，再由温度高Z的体积分数反而小，则升温平衡向逆反应方向移动，所以Q＜0，故B正确；先拐先平衡，条件高，则Ⅱ的反应压强比Ⅰ高，再由压强高Z的体积分数反而小，则升压平衡向逆反应方向移动与反应不相符，故C错误；故选：B；
（3）A、随着反应的进行体系压强不变，容器内压强保持不变，不一定达平衡状态，故A错误；
B、混合气体的密度不变，说明气体的质量不变，即正逆反应速率相等，故B正确；
C、反应体系中气体的物质的量是一定值，如果混合气体的平均相对分子质量，说明气体总质量不变，达化学平衡状态，故C正确；
D、反应体系中气体的物质的量是一定值，不一定平衡，故D错误；
故选BC．

点评：本题考查考查化学平衡移动的问题，侧重于化学平衡移动的综合考查，题目难度不大，注意把握平衡常数的意义．