Question

Ⅰ：如图所示，甲、乙之间的隔板K和活塞F都可左右移动，甲中充入2molA和1molB，乙中充入2molC和1molHe，此时K停在0处。在一定条件下发生可逆反应：

2A（g）+B（g）2C（g）； 反应达到平衡后，再恢复至原温度。回答下列问题：

（1）达到平衡时，隔板K最终停留在0刻度左侧a处，则a的取值范围是            。

（2）若达到平衡时，隔板K最终停留在左侧刻度1处，此时甲容积为2L，反应化学平衡常数为___________。

（3）若达到平衡时，隔板K最终停留在左侧刻度靠近0处， 则乙中可移动活塞F最终停留在右侧的刻度不大于         ；

Ⅱ：若一开始就将K、F固定，其它条件均不变，则达到平衡时：

（4）测得甲中A的转化率为B，则乙中C的转化率为         ；

（5）假设乙、甲两容器中的压强比用D表示，则D的取值范围是               。

Answer

Ⅰ （1）0＜a＜2

（2）4

（3）8

Ⅱ （4）1-B

（5）4/3＜D＜3/2

【解析】

试题分析：

Ⅰ （1）根据方程式分析，反应到平衡时气体物质的量减小，当物质的量不变时3平衡，此时隔板KF不再移动，当乙中没有氦气时，甲中充入1摩尔A，1摩尔B，与乙中充入2摩尔C达到平衡状态时为等效的，即两边气体的物质的量相等，隔板应位于中间0处，此后向乙中再充入1摩尔氦气，隔板位于a处，通过观察，当翻译未开始时隔板位于0出，每个格相当于0.5摩尔气体，隔板在a处时，甲中的气体为0.5×（6-a）摩尔。假设甲中反应到平衡时，有xmolB发生反应，则

2A（g）+B（g）2C（g）；

起始 2 1 0

转化 2x x 2x

平衡 2-2x 1-x 2x

则2-2x + 1-x + 2x=0.5×（6-a） 解2x=a，当B完全反应时，x=1，a取最大，即a=2。2摩尔A和1摩尔B完全反应时生成2摩尔C，根据可逆反应不能进行到底可知，K停留在1--2之间某位置，即0＜a＜2 。

（2）根据题中 的条件，当到平衡时，隔板位于左侧1处，则说明乙端的相当有7个格，即乙中平衡时气体的物质的量为3.5摩尔，其中氦气为1摩尔。假设乙中到平衡时有ymolC反应，

2C（g） 2A（g）+B（g）

起始 2 0 0

转化y y y/2

平衡2- y y y/2

2- y + y+y/2=2.5 解y=1。则甲中C的物质的量为1摩尔，A的物质的量为1摩尔，B的物质的量为0.5摩尔，甲容积为2升，根据平衡常数公式计算，平衡常数=0.52/（0.52×0.25）=4。（3）根据题中信息可知，甲和乙是在恒温恒压下的反应，属于等效平衡，若平衡时K停留在0处，说明甲中平衡混合物为3摩尔，如乙平衡不移动，乙中C和氦气，共4摩尔，体积为8，F应停留在8出，但因为等同于此时再向乙中通入1摩尔氦气，根据反应，会使乙中气体压强增大，隔板向甲的方向移动，则活塞F应停留在右侧不大于8处。 Ⅱ （4）体积固定，恒温恒压容器中，两边达到平衡的状态相同，乙中的氦气对平衡无影响，体积不变，两边的转化结果相同，左边甲容器中甲中A的转化率为B，则A转化了2B，右边乙容器中含有2B的C物质，乙中C的转化率=（2-2B）/2=1-B.（5）此题仍要考虑两种极限情况，即乙与甲完全转化为与乙甲完全不转化两种情况。当乙完全不转化，甲完全转化时，恒容，D=3/2，当乙完全转化，而甲完全不转化时，恒容，D=4/3，因此D的取值范围为4/3＜D＜3/2。

考点：化学平衡的计算

【名师点睛】本题综合系统考查了化学平衡的基本知识，平衡状态的判断，化学平衡移动原理的应用，化学平衡的计算等，注意分析反应的可逆性特征和两容器压强相等。