Question

Ⅰ、在10℃和4×10⁵Pa的條件下，當反應aA（g）?dD（g）+eE（g）建立平衡后，維持溫度不變，逐步增大體系的壓強，在不同壓強下該反應建立平衡后，物質D的濃度見下表（在增大壓強的過程中無其它副反應發生）：

壓強（Pa）	4×105	6×105	1×106	2×106
D的濃度（mol/L）	0.085	0.126	0.200	0.440

①壓強從4×10⁵Pa增加到6×10⁵ Pa時平衡應向

逆

反應方向移動（填“正”或“逆”，下同），理由是

加壓時生成物D濃度增大的倍數小于壓強增大的倍數

．
②壓強從1×10⁶ Pa 增加到2×10⁶ Pa時，平衡向

正

反應方向移動．此時平衡向該方向移動的兩個必要條件是

a＞d

；

生成物E在該條件下的狀態為非氣態

．
Ⅱ、在10℃和1.01×10⁵Pa的條件下，往容積可變的密閉容器中充入a molA和b molB，當反應2A（g）+B（g）?D（g）+E（s）建立平衡后，氣體密度不變，已知各物質的摩爾質量（單位：g?mol^-1）分別為A18、B46、D42、E40，則a：b為

13：1

．
Ⅲ、已知T℃、P kPa時，往容積可變的密閉容器中充入2mol X和1mol Y，此時容積為V L．保持恒溫恒壓，使反應：2X（g）+Y（g）?2Z（g）達到平衡時，Z的體積分數為0.4．若控制溫度仍為T℃，另選一容積為V L的固定不變的密閉容器，往其中充入一定量的X和Y，使反應達到平衡，這時Z的體積分數仍為0.4．則充入的X和Y的物質的量應滿足的關系是：a n（Y）＜n（X）＜b n（Y），則a為

0.5

．

Answer 1

分析：Ⅰ、①壓強從4×10⁵Pa增加到6×10⁵ Pa時，D的濃度應變化為0.085mol/L的1.5倍即為0.1275mol/L，而圖表中變化為0.126mol/L，說明平衡逆向進行；
②壓強從1×10⁶ Pa 增加到2×10⁶ Pa時，D的濃度應變化為0.2mol/L的2倍即0.4mol/L，而圖表中D的濃度為0.44mol/L，說明平衡正向進行；根據①可知反應是氣體體積增大的反應，所以此時E加壓變為液體或固體，a＞d時，才能在加壓條件下向正向進行；
Ⅱ往容積可變的密閉容器中充入a molA和b molB，當反應2A（g）+B（g）?D（g）+E（s）建立平衡后，氣體密度不變，已知各物質的摩爾質量（單位：g?mol^-1）分別為A18、B46、D42、E40，設反應中消耗B物質的量為x，反應過程中壓強不變，密度不變，說明氣體質量之比等于氣體物質的量之比；依據化學平衡的三段式計算得到：
Ⅲ、依據恒溫恒壓條件和恒溫恒容條件下達到相同的平衡，結合化學平衡的三段式列式得到金屬關系，根據極端假設法進行討論：計算得到起始量的物質的量之比．

解答：解：Ⅰ、①壓強從4×10⁵Pa增加到6×10⁵ Pa時，D的濃度應變化為0.085mol/L的1.5倍即為0.1275mol/L，而圖表中變化為0.126mol/L，說明平衡逆向進行，
故答案為：逆；加壓時生成物D濃度增大的倍數小于壓強增大的倍數；
②壓強從1×10⁶ Pa 增加到2×10⁶ Pa時，D的濃度應變化為0.2mol/L的2倍即0.4mol/L，而圖表中D的濃度為0.44mol/L，說明平衡正向進行；根據①可知反應是氣體體積增大的反應，所以此時E加壓變為液體或固體，a＞d時，才能在加壓條件下向正向進行，
故答案為：正；a＞d；生成物E在該條件下的狀態為非氣態；
Ⅱ往容積可變的密閉容器中充入a molA和b molB，當反應2A（g）+B（g）?D（g）+E（s）建立平衡后，氣體密度不變，已知各物質的摩爾質量（單位：g?mol^-1）分別為A18、B46、D42、E40，設反應中消耗B物質的量為x，依據化學平衡的三段式計算得到：
            2A（g）+B（g）?D（g）+E（s）
起始量（mol） a     b       0      0
變化量（mol） 2x    x       x      x
平衡量（mol） a-2x b-x      x      x
反應過程中壓強不變，密度不變，說明氣體質量之比等于氣體物質的量之比；

18a+46b

18a+46b-40x

=

a+b

a+b-2x

假設18a+46b=m，代入上式化簡得到：m=20（a+b）
18a+46b=20a+20b
得到a：b=13：1，故答案為：13：1；
Ⅲ、設起始時，X和Y的物質的量分別為n（X）和n（Y），發生轉化的Y的物質的量為x，則                  
           2X（g）+Y（g）=2Z（g）
起始/mol：n（X）   n（Y）    0
轉化/mol：2x        x      2x
平衡/mol：n（X）-2x  n（Y）-x   2x
根據“平衡混合氣體中Z的體積分數仍為0.4”列等式：
解得n（X）+n（Y）=6x     ①
下面用極端假設法進行討論：
若X完全轉化，則生成的Z為：
2x=n（X） ②
由①②兩式得：2n（X）=n（Y）
若Y完全轉化，則生成的Z為：
2x=2n（Y） ③
由①③兩式得：n（X）=5n（Y）
綜上所述：

1

2

＜

n(X)

n(Y)

＜5，
則a=0.5，故答案為：0.5．

點評：本題考查了化學平衡的條件改變，平衡移動方向的判斷方法應用，平衡特征的計算應用，等效平衡的分析判斷，理解條件改變對平衡的影響，注意改變壓強對物質濃度的影響判斷和平衡對物質濃度的影響判斷，化學平衡的三段式計算是解題關鍵，題目難度較大．