Question

向體積為2L的固定密閉容器中通入3molX氣體，在一定溫度下發(fā)生如下反應(yīng)：2X（g）?Y（g）+3Z（g）
（1）經(jīng)5min后達(dá)平衡，此時容器內(nèi)壓強(qiáng)為起始時的1.2倍，則用Y表示的速率為

0.03

mol（L?min）．
（2）若上述反應(yīng)在甲、乙、丙、丁四個同樣的密閉容器中進(jìn)行，在同一時間內(nèi)測得的反應(yīng)速率分別為：甲：ν（X）=3.5mol（L?min）；乙：ν（Y）=2mol（L?min）；丙：ν（Z）=4.5mol（L?min）；丁：ν（X）=0.075mol（L?s）．若其他條件相同，溫度不同，溫度由高到低的順序是（填序號）

丁＞乙＞甲＞丙

．
（3）若向達(dá)到（1）的平衡體系中充入氮氣，則平衡向

不

（填“左”“右”或“不”，下同）移動；若將達(dá)到（1）的平衡體系中移走部分混合氣體，則平衡向

右

移動．
（4）若在相同條件下向達(dá)到（1）所述平衡體系中再充入0.5molX氣體，則平衡后X的轉(zhuǎn)化率與（1）的平衡中X的轉(zhuǎn)化率相比

B

A．無法確定             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）若保持溫度和壓強(qiáng)不變，起始時加入X、Y、Z物質(zhì)的量分別為amol、bmol、cmol，達(dá)平衡時仍與（1）的平衡等效，則a、b、c應(yīng)滿足的關(guān)系為

c=3ba≥0

．
（6）若保持溫度和體積不變，起始時加入X、Y、Z物質(zhì)的量分別為amol、bmol、cmol，達(dá)平衡時仍與（1）的平衡等效，則起始時維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，則c的取值范圍應(yīng)為

0.9＜c≤4.5

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率公式v=

△c

△t

計算X的反應(yīng)速率，根據(jù)方程式系數(shù)之比等于化學(xué)反應(yīng)速率之比計算用Y表示的反應(yīng)速率；
（2）根據(jù)溫度對反應(yīng)速率的影響：溫度越高，反應(yīng)速率越快，將不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率統(tǒng)一為用同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率；
（3）根據(jù)影響化學(xué)平衡移動的因素：溫度、濃度、壓強(qiáng)來回答判斷移動方向；
（4）根據(jù)壓強(qiáng)對化學(xué)平衡移動的影響來回答判斷；
（5）根據(jù)等效平衡建立的條件以及極限轉(zhuǎn)化思想來回答；
（6）根據(jù)等效平衡建立的條件以及極限轉(zhuǎn)化思想來回答．

解答：解：（1）設(shè)X物質(zhì)的量的變化量是x，則
             2X（g）?Y（g）+3Z（g）
初始物質(zhì)的量：3       0       0
變化物質(zhì)的量：x      0.5x    1.5x
平衡物質(zhì)的量：3-x    0.5x     1.5x
 經(jīng)5min后達(dá)平衡，此時容器內(nèi)壓強(qiáng)為起始時的1.2倍，即

3

3-x+0.5x+1.5x

=

1

1.2

，解得x=0.6mol，所以Y的物質(zhì)的量變化量是0.3mol，表示的化學(xué)反應(yīng)速率為：

0.3mol 2L

5min

=0.03mol/（L?min），故答案為：0.03mol/（L?min）；
（2）將四個反應(yīng)速率甲：ν（X）=3.5mol（L?min）；乙：ν（Y）=2mol（L?min）；丙：ν（Z）=4.5mol（L?min）；丁：ν（X）=0.075mol（L?s），都統(tǒng)一到用X表示的反應(yīng)速率值分別為甲：ν（X）=3.5mol（L?min）；乙：ν（X）=4mol（L?min）；丙：ν（X）=3mol（L?min）；丁：ν（X）=4.5mol（L?min），所以化學(xué)反應(yīng)速率是丁＞乙＞甲＞丙，溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快，所以溫度大小關(guān)系是：丁＞乙＞甲＞丙，故答案為：丁＞乙＞甲＞丙；
（3）若向達(dá)到（1）的平衡體系中充入氮氣，不會改變各組分的濃度，所以平衡不會移動，若將達(dá)到（1）的平衡體系中移走部分混合氣體，則體系壓強(qiáng)會減小，所以平衡向著氣體系數(shù)和增大的方向進(jìn)行，即向著正方向進(jìn)行，故答案為：不；右；
（4）若在相同條件下向達(dá)到（1）所述平衡體系中再充入0.5molX氣體，則體系壓強(qiáng)增大，新平衡相當(dāng)于是在原平衡基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，逆向移動建立的，所以平衡后X的轉(zhuǎn)化率減小，故答案為：B；
（5）若保持溫度和壓強(qiáng)不變，起始時加入X、Y、Z物質(zhì)的量分別為amol、bmol、cmol，達(dá)平衡時仍與（1）的平衡等效，根據(jù)極限轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)以及等效的條件，需要等比即等效，即        
           2X（g）?Y（g）+3Z（g）
（1）的投料：3mol    0       0   
等效投料：0      1.5mol   4.5mol，
現(xiàn)在投料：a        b         c
等效投料：0       0.5a+b   1.5a+c  
所以

b+0.5a

1.5a+c

=

1

3

，解得c=3b，且a≥0，故答案為：c=3b，a≥0；
（6）若保持溫度和體積不變，起始時加入X、Y、Z物質(zhì)的量分別為amol、bmol、cmol，達(dá)平衡時仍與（1）的平衡等效，則需要建立等同等效，將3molX轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物Z的
物質(zhì)的量是4.5mol，所以c的最大值是4.5mol，（1）建立平衡時，z的物質(zhì)的量是0.9mol，所以要維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，需要c大于0.9mol，即0.9＜c≤4.5，故答案為：0.9＜c≤4.5．

點評：本題考查學(xué)生化學(xué)平衡的計算以及等效平衡的建立知識，屬于綜合知識的考查，綜合性強(qiáng)，難度大．