Question

已知在某密闭容器中进行的反应a A （g）⇌b B （g）+c C （g），（其中a、b、c、分别为方程式中的物质计量数；X₁、X₂表示不同温度或压强），某物理量Y随时间（t）变化的情况如图所示，
回答下列问题：
（1）当X₁、X₂分别表示不同的温度状况时，则Y可代表生成物C在平衡时混合物中的质量分数，X₁______X₂（选填“＞”或“＜”或“=”），由此可判断正反应是______反应；
（2）当X₁、X₂分别表示不同的压强状况，则Y可代表反应物A的转化率，X₁______X₂（选填“＞”或“＜”或“=”），由此可判断正反应是气体______的反应（选填“增大”或“减小”或“不变”），a、b、c三者之间的关系为 a______b+c）（选填“＞”或“＜”或“=”）
（3）将 4mol A、3mol B、2mol C充入该反应容器中，在温度为T，压强为P的条件下达平衡后，测得A、B、C的物质的量分别是2mol A、5mol B、3mol C，则a=______，b=______，c=______．此时A的转化率为：______．若将最初充入该反应容器中的各物质的物质的量变为：5mol A、2mol B、1.5mol C，也在温度为T，压强为P的条件下建立平衡，此时容器中的C在混合气体中的体积分数为：______．

Answer

（1）由图可知，曲线X2先到达平衡，反应速率更快，温度越高，反应速率越快，平衡时C的质量分数降低，升高温度平衡向逆反应移动，据此解答；
（2）由图可知，曲线X2先到达平衡，反应速率更快，压强越大，反应速率越快，平衡时C的质量分数降低，增大平衡向逆反应移动，据此解答；
（3）计算各物质的物质的量变化量，利用物质的量变化量之比等于化学计量数之比确定a、b、c的值，A转化率=×100%，据此计算，按化学计量数转化到左边判断等效平衡进行解答．
【解析】
（1）由图可知，曲线X2先到达平衡，反应速率更快，温度越高，反应速率越快，故X1＜X2，X2平衡时C的质量分数降低，升高温度平衡向逆反应移动，故正反应为放热反应，故答案为：＜，放热；
（2）由图可知，曲线X2先到达平衡，反应速率更快，压强越大，反应速率越快，故X1＜X2，X2平衡时C的质量分数降低，增大平衡向逆反应移动，故逆反应是气体体积减小的反应，正反应是气体体积增大的反应，即a＜b+c，
故答案为：＜，增大，＜；
（3）开始投入4mol A、3mol B、2mol C，平衡时A、B、C的物质的量分别是2mol A、5mol B、3mol C，
故△n（A）=4mol-2mol=2mol，△n（B）=5mol-3mol=2mol，△n（C）=3mol-2mol=1mol，故a：b：c=△n（A）：△n（B）：△n（C）=2mol：2mol：1mol=2：2：1，故a=2，b=2，c=1，平衡时A的转化率为×100%=50%，
开始投入4mol A、3mol B、2mol C，B完全转化，按化学计量数转化到左边可得A为3mol，剩余C为2mol-1.5mol=0.5mol，故等效为加入7molA、0.5molC到达的平衡，最初充入该反应容器中5mol A、2mol B、1.5mol C，B完全转化，按化学计量数转化到左边可得A为2mol，剩余C为1.5mol-1mol=0.5mol，故等效为加入7molA、0.5molC到达的平衡，故与原平衡是等效平衡，平衡时对应各组分的含量相同，故C的体积发生为×100%=30%，
故答案为：2，2，1；50%，30%．