Question

【題目】在一個容積固定不變的密閉容器中進行反應：2A（g）+B（g）2C（g）+D（s），已知將2molA和1molB
充入該容器中，反應在某溫度下達到平衡時，C的物質的量為Wmol，C在平衡混合氣體中體積分數為n%。
（1）若把2molA和1molB充入該容器時，處于狀態Ⅰ，達到平衡時處于狀態Ⅱ（如圖），則該反應的正反應是 反應。

（2）若降低原平衡體系溫度，當再次達到平衡后，測得兩次平衡條件下混合氣體的平均相對分子質量未發生改變，試解釋形成這種結果的可能原因是
（3）若將原容器改為容積可變的容器，在一定溫度和常壓下，將2molA和1molB充入該容器中，建立平衡之后，B的物質的量濃度為a mol/L．
Ⅰ、現持續增大壓強，當：
①當壓強為原來1.5倍時，B的平衡時物質的量濃度為m mol/L，測得m＜1.5a；
②當壓強為原來10倍時，B的平衡時物質的量濃度為n mol/L，測得n＞10a；
試解釋形成第②種結果的可能原因是
Ⅱ、再將2molA和1molB充入該容器中，則反應速率（Y）與時間（X）關系圖象可表示為

（4）若維持該題原條件不變，僅從生成物開始配比，要求達到平衡時，C的物質的量仍為Wmol．則D的起始物質的量n（D） 應滿足的條件是 （用含有W的代數式表示）

Answer 1

【答案】放熱；M（D）=原平衡狀態的相對分子質量；A轉化為非氣態，增大壓強，平衡左移；A；n（D）＞
【解析】（1）體積不變，壓強增大，說明溫度升高，該反應是個放熱反應，
所以答案是：放熱；
（2）若降低原平衡體系溫度，當再次達到平衡后，測得兩次平衡條件下混合氣體的平均相對分子質量未發生改變，形成這種結果的可能原因是D的摩爾質量和原平衡狀態的平均摩爾質量相同，即M（D）=原平衡狀態的相對分子質量；
所以答案是：M（D）=原平衡狀態的相對分子質量；
（3）I、2A（g）+B（g）2C（g）+D（s），在一定溫度和常壓下，將2mol A和1mol B充入該容器中，建立平衡之后，B的物質的量濃度為a mol/L，當壓強為原來1.5倍時，B的平衡時物質的量濃度為m mol/L，體積變化應為1.5a，實際測得m＜1.5a，說明平衡正向進行；當壓強為原來10倍時，B的平衡時物質的量濃度為n mol/L，體積變化引起的濃度變化濃度應變化為10a，反應是氣體體積減小的反應，增大壓強平衡正向進行，n＜10a，而實際測定結果測得n＞10a，證明平衡逆向進行，只能是增大壓強，結合反應前后氣體變化可知，可能A變化為非氣體才符合；
所以答案是：A轉化為非氣態，增大壓強，平衡左移；
Ⅱ、若將原容器改為容積可變的容器，在一定溫度和常壓下，將2mol A和1mol B充入該容器中，建立平衡之后，B的物質的量濃度為a mol/L，再將2mol A和1mol B充入該容器中，為保持恒壓，體積增大，壓強減小，最后達到相同平衡狀態，所以CD錯誤；所加入物質瞬間，正反應速率增大，體積增大，逆反應速率減小，隨反應進行氣體體積減小，平衡正向進行，正反應速率減小，逆反應速率增大，最后達到相同平衡狀態；
所以答案是：A；
（4）在一個容積固定不變的密閉容器中進行反應：2A（g）+B（g）2C（g）+D（s），已知將2mol A和1mol B充入該容器中，反應在某溫度下達到平衡時，C的物質的量為W mol，C在平衡混合氣體中體積分數為n%，若維持該題條件不變，僅從生成物開始配比，要求達到平衡時，C的物質的量仍為Wmol．則D的起始物質的量n（D）應滿足的條件是：
若維持容器的體積和溫度不變，按不同配比加入起始物質，達到平衡時，C的濃度仍是Wmol，可以是2molA，1molB的起始量，逆向進行可以是2molC，最少1molD，固體對平衡無影響；平衡時C的物質的量為Wmol；C消耗的物質的量為（2﹣W）mol，需要D物質的量為mol；
反應從逆反應方向開始，則D的起始物質的量應滿足的條件是n（D）＞mol；
所以答案是：n（D）＞。
【考點精析】認真審題，首先需要了解等效平衡(在條件不變時，可逆反應不論采取何種途徑，即由正反應開始或由逆反應開始，最后所處的平衡狀態是相同；一次投料或分步投料，最后所處平衡狀態是相同的，某一可逆反應的平衡狀態只與反應條件（物質的量濃度、溫度、壓強或體積）有關，而與反應途徑（正向或逆向）無關)．