Question

【题目】向体积为2 L的固定密闭容器中通入3molX气体，在一定温度下发生如下反应： 2X(g) Y(g)+3Z(g)

(1)经5min 后反应达到平衡 , 此时测得容器内的压强为起始时的1.2倍, 则用Y表示的速率为_____________mol/(L·min)；

(2)若上述反应在甲、乙、丙、丁四个同样的密闭容器中进行，在同一段时间内测得容器内的反应速率分别为：甲：v(X)=3.5 mol/(L·min)； 乙：v(Y)=2 mol/(L·min)；丙：v(Z)=4.5mol/(L·min)；丁：v(X)=0.075 mol/(L·s)。若其它条件相同，温度不同，则温度由高到低的顺序是(填序号)_________；

(3)若向达到(1)的平衡体系中充入氮气，则平衡向_____(填"左"或"右"或"不)移动；若向达到(1)的平衡体系中移走部分混合气体，则平衡向_____(填“左”或“右”或“不”)移动；

(4)若在相同条件下向达到(1)所述的平衡体系中再充入0.5molX气体 , 则平衡后X 的转化率与(1)的平衡中X的转化率相比较：_____________

A．无法确定

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)若保持温度和压强不变，起始时加入X、Y、Z物质的量分别为a mol、b mol、c mol, 达到平衡时仍与(1)的平衡等效，则a、b、c应该满足的关系为___________________；

(6)若保持温度和体积不变，起始时加入X、Y、Z 物质的量分别为a mol、b mol、c mol, 达到平衡时仍与(1)的平衡等效，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围应该为_____。

Answer 1

【答案】0.03 丁>乙>甲>丙 不 右 D c=3b；a≥0 0.9<c≤4.5

【解析】

（1）利用三段式根据化学反应速率公式进行计算；

（2）比较化学反应快慢，需要换算成同一物质表示速率，在进行大小比较；

（3）（4）根据影响化学平衡移动的因素进行判断；

（5）（6）根据恒压等效平衡和恒容等效平衡进行分析判断。

（1）由信息可知:

2X(g) Y(g)+3Z(g)

开始3mol 0 0

转化 2x x 3x

平衡3-2x x 3x

反应达到平衡，此时测得容器内的压强为起始时的1.2倍，则=1.2，解得x=0.3mol.，所以Y的物质的量增加0.3mol，由速率公式可得v==0.03mol/(Lmin)；答案：0.03；

(2) 根据2X(g) Y(g)+3Z(g)反应方程式可知，反应速率分别为：甲：v(X)=3.5 mol/(L·min)；乙：v(Y)=2 mol/(L·min)；丙：v(Z)=4.5mol/(L·min)；丁：v(X)=0.075 mol/(L·s)都统一到由X表示的反应速率值分别为甲:v(X)=3.5mol/(Lmin)；乙:v(X)=4mol/(Lmin);丙:v(X)=3mol/(Lmin);丁:v(X)=4.5mol/(Lmin)，所以化学反应速率是丁>乙>甲>丙，温度越高，化学反应速率越快，所以温度大小关系是：丁>乙>甲>丙，故答案为：丁>乙>甲>丙；
(3)向体积不变平衡体系中充入氮气，不参加反应，所以平衡体系中各物质的浓度不变，则平衡不移动；向达到(1)的平衡体系中移走部分混合气体，气体的物质的量减小，相当于减小压强，该反应为气体体积增大的反应，则平衡向右移动，故答案为：不；右；

(4)若在相同条件下向达到(1)所述的平衡体系中再充入0.5molX气体，反应体系内的压强增大，平衡向着逆向移动，X的转化率降低，故答案为：D。
(5)根据反应2X(g) Y(g)+3Z(g)，若保持温度和压强不变，起始时加入X、Y、Z物质的量分别为a mol、b mol、c mol, 达到平衡时仍与(1)的平衡等效，属于温度和压强不变的等效平衡，应满足物质的量成正比，即c = 3b，对于a的要求只需要a≥0；答案：c = 3b； a≥0

(6)通过极限转化思想，将3molX全部转化到方程式右边，得到4.5mol的Z，即若要满足等温等体积的等效平衡，那么c的最大值为4.5mol,而(1)平衡时，Z的物质的量为0.9mol,如果要求反应逆向进行，则c必须大于0.9 mol。所以c的取值范围应该为0.9<c≤4.5；答案：0.9<c≤4.5。