Question

可逆反应①X（g）+2Y（g ）?2Z（g）、②2M（g）?N（g）+p（g）分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间有无摩擦，可滑动的密封隔板．反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示：

填写下列空白：
（1）反应①的正反应是

 

反应，（填“吸热”或“放热”）理由是

 

（2）平衡（I）与平衡（II）体系的总物质的量之比为

 

（3）平衡（II）时X的转化率为

 

，Y的转化率为

 

（4）若反应②的△H＜0，在平衡（I）和平衡（II）中，M的体积分数较大的是

 

（5）若只改变温度，隔板能否移至2.5处

 

（填“能”或“否”），原因是：

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：（1）根据右室的混合物总物质的量不变，平衡（I）、平衡（Ⅱ）左右两室的温度、压强相同，体积之比等于物质的量之比，结合图示容器容积变化判断降温后反应①平衡移动的方向；
（2）根据右室的混合物总物质的量不变，在同温同压下体积比等于物质的量之比计算出反应后（I）和（II）中左室混合气体的物质的量，再计算出达平衡（I）和（II）时总物质的量；
（3）设参加反应的X的物质的量为amol，利用差量法计算a的值，再利用转化率定义计算X、Y的转化率；
（4）根据右边反应2M（g）?N（g）+P（g）气体的总物质的量不变，温度变化结合△H＜0，通过平衡移动来判断；
（5）假如隔板能移至2.5处，则根据左右两室的压强、温度相等，同温同压下，体积之比等于物质的量之比，平衡左室混合气体总的物质的量也为2mol，则X和Y全部转化成Z，又可逆反应不可能完全反应到底，故不可能．

解答： 解：（1）右室的混合物总物质的量不变，平衡（I）、平衡（Ⅱ）左右两室的温度、压强相同，体积之比等于物质的量之比，由图可知，平衡（I）降低温度达新平衡平衡（Ⅱ），隔板由2.8处移至2.6处，左室的气体的物质的量减小，降低温度平衡向正反应移动，降低温度平衡向放热反应移动，故该反应正反应为放热反应，
故答案为：放热；降温隔板由2.8处移至2.6处，左室的气体的物质的量减小，即平衡向正反应移动，所以该反应正反应为放热反应；
（2）平衡（I）时右室的混合物总物质的量不变为2mol，左右两室的压强、温度相等，同温同压下，体积之比等于物质的量之比，平衡（I）中左室混合气体总的物质的量为

2.8

2.2

×2mol=

28

11

mol；同理平衡（II）时右室的混合物总物质的量不变为2mol，左右两室的压强、温度相等，同温同压下，体积之比等于物质的量之比，平衡（II）中左室混合气体总的物质的量为

2.6

2.4

×2mol=

13

6

mol，所以平衡（I）与平衡（II）体系的总物质的量之比为

28 11 +2

13 6 +2

=12：11，
故答案为：12：11；
（3）根据（2）可知，平衡（II）中左室混合气体总的物质的量为

13

6

mol，设参加反应的X的物质的量为amol，则：
X（g）+2Y（g）?2Z（g）  物质的量减少△n
1      2                            1
amol   2a                 （3mol-

13

6

mol）=

5

6

mol
解得a=

5

6

mol，所以X的转化率为

5 6

1

=

5

6

，Y的转化率为

2a

2

=a=

5

6

故答案为：

5

6

；

5

6

；
（4）右室中气体的总物质的量始终不变，但是由于降低温度，则反应②的△H＜0，反应2M（g）?N（g）+P（g）的平衡向正反应方向移动，导致M的含量降低，所以M的体积分数较大的是平衡（I）
故答案为：平衡（I）；
（5）假如隔板能移至2.5处，则根据左右两室的压强、温度相等，同温同压下，体积之比等于物质的量之比，平衡左室混合气体总的物质的量也为2mol，则X和Y全部转化成Z，又可逆反应不可能完全反应到底，故不可能；
故答案为：否；可逆反应不能进行彻底；

点评：本题考查化学平衡移动与化学计算，题目难度中等，是对知识的综合运用，需要学生具备扎实的基础知识与运用知识分析问题、解决问题的能力，平衡（ I）和（ II）中清楚左右两室的温度、压强相同，体积之比等于物质的量之比是解题关键．