Question

( I) 在一个容积固定不变的密闭容器中进行反应：

2X(g) + Y(g) 2Z(g) 若把2molX和1molY充入该容器时，处于状 态I，  反应在绝热条件下达到平衡时处于状态II（如下图），则该反应的△H           0; ( 填：“< ，> ， = ”)。该反应在            （填:高温或低温）条件下能自发进行。

(II)在容积可变的密闭容器中发生反应：mA(g) + nB(g) pC(g) ,

在一定温度和不同压强下达到平衡时，分别得到A的物质的量浓度如

下表

压强p/Pa	2×10^5	5×10^5	1×10^6
c(A)/mol·L^-1	0.08	0.20	0.44

（1）当压强从2×10⁵ Pa增加到5×10⁵ Pa时，平衡          移动（填：向左， 向右 ，不）

（2）维持压强为2×10⁵ Pa，当反应达到平衡状态时，体系中共有amol气体，再向体系中加入bmolB,当重新达到平衡时，体系中气体总物质的量是               mol.

（3）当压强为1×10⁶ Pa时，此反应的平衡常数表达式：                 。

（4）其他条件相同时，在上述三个压强下分别发生该反应。2×10⁵ Pa时，

A的转化率随时间变化如下图，请在图中补充画出压强分别为5×10⁵ Pa

和1×10⁶ Pa时，A的转化率随时间的变化曲线（请在图线上标出压强）。

Answer

（ I ）（1）< 低温 （II）（1）不 （2）a+b （3） k=

(4)

【解析】

试题分析：（ I ）（1）由图可知状态Ⅱ的压强大于状态Ⅰ压强，所以平衡逆向移动，反应在绝热条件下进行，逆向进行，说明正反应为放热反应△H＜0，由化学方程式可知该反应的△S<0，根据△G=△H-T△S<0，所以该反应低温时自发进行；

（II）（1）当压强从2×105 Pa增加到5×105 Pa时，压强增大为原来的2.5倍，A的浓度也增大原来的2.5倍，所以平衡不移动；

（2）由（1）可知，增大压强平衡不移动，所以反应前后气体的物质的量不变，所以当反应达到平衡状态时，体系中共有amol气体，再向体系中加入bmolB，当重新达到平衡时，体系中气体总物质的量是a+b；

（3）由表格数据可知当压强从5×105Pa增大为1×106Pa时，压强增大2倍，体积变为原来的一半，浓度应该由0.20增大为0.40mol•L-1，但是实际上A的浓度为0.44，说明增大压强平衡逆向移动，则反应前气体的物质的量小于反应后气体的物质的量，则反应物B不在是气态，所以此反应的平衡常数表达式为K=c(C)p/c(A)m

(4)由以上分析可知，2×105 Pa与5×105 Pa时的平衡是等效的，A的转化率相同，但后者的压强大，所以反应速率快，到达平衡的时间短，而1×106Pa时，平衡逆向移动，压强增大，反应速率快，但A的转化率降低，所以对应的图像如图：

考点：考查反应自发的判断、热效应的判断，化学平衡的移动、化学平衡常数、平衡图像的分析