Question

8．在密閉容器中投入一定量的A和B發生反應：m A（g）+n B（g）?p C（g）+q D（g）．
（1）若開始時加入A物質m mol，B物質n mol，則達到平衡時 A、B的轉化率相等．（填“相等”或“不等”）
（2）相同的壓強下，充入一定量的A、B后，在不同溫度下C的百分含量與時間T的關系如圖1所示．則T₁（填“＞”、“＜”或“=”）＜T₂，該反應的正反應的△H（填“＞”、“＜”或“=”）＞0．
（3）一定條件下，從正反應開始達到化學平衡過程中，混合氣體的
平均相對分子質量隨時間的變化如圖2所示，測得達到平衡時
A、B、C、D的物質的量均為1mol．
①若在恒溫恒容的條件下，向原平衡體系中再通入A、B、C、D
各1mol，則體系中氣體的平均相對分子質量（填“增大”、“減小”、
“不變”或“無法確定”）增大．

②若恒溫恒壓的條件下，向原平衡體系中再通入A、B、C、D各1mol，則體系中氣體的密度（填“增大”、“減小”、“不變”或“無法確定”）不變．
（4）若該反應的逆反應速率與時間的關系如圖3所示：
可見反應在t₁、t₃、t₇時都達到了平衡，而t₂、t₈時都改變了條件，試判斷t₂時改變的條件是增大生成物的濃度．

Answer 1

分析 （1）開始時加入A物質m mol，B物質n mol，起始量符合化學方程式系數之比，依據轉化率是轉化量除以起始量計算分析；
（2）根據先拐先平衡，如圖1中T₁＜T₂，溫度高C的百分含量也大，所以升溫平衡向正反應方向移動，故正反應為吸熱反應；
（3）根據圖乙可知，從正反應開始達到化學平衡過程中，混合氣體的平均相對分子質量逐漸增大的，而反應中氣體質量是守恒的，所以m+n＞p+q，
①若在恒溫恒容的條件下，向該平衡體系中再通入A、B、C、D1mol，即相當于對原平衡加壓，平衡向正反應方向移動，氣體的平均相對分子質量會增大，據此答題；
②若恒溫恒壓的條件下，向原平衡體系中再通入A、B、C、D各1mol，相當于體積增大到原來的2倍，氣體的總質量也為原來的2倍，平衡不移動，氣體的密度也不變，據此答題；
（4）根據速率圖象分析，t₂時逆反應速率瞬間變大，所以可能增加了生成物的量；根據t₄時降壓，t₅時達到平衡，t₆時增大反應物的濃度，分析繪制圖象．

解答 解：（1）開始時加入A物質m mol，B物質n mol，起始量符合化學方程式系數之比，轉化率是轉化量除以起始量計算，所以A、B的轉化率相等，故答案為：相等；
（2）根據先拐先平衡，如圖1中T₁＜T₂，溫度高C的百分含量也大，所以升溫平衡向正反應方向移動，故正反應為吸熱反應，故答案為：＜；＞；
（3）根據圖乙可知，從正反應開始達到化學平衡過程中，混合氣體的平均相對分子質量逐漸增大的，而反應中氣體質量是守恒的，根據n=$\frac{m}{M}$知該反應是一個氣體體積減小的反應，即m+n＞p+q，
①若在恒溫恒容的條件下，向該平衡體系中再通入A、B、C、D1mol，即相當于對原平衡加壓，平衡向正反應方向移動，氣體的平均相對分子質量會增大，
故答案為：增大；
②若恒溫恒壓的條件下，向原平衡體系中再通入A、B、C、D各1mol，相當于體積增大到原來的2倍，平衡不移動，氣體的密度也不變，故答案為：不變；
（4）據速率圖象分析，t₂時逆反應速率瞬間變大，所以可能增加了生成物的量，故答案為：增大生成物的濃度．

點評 本題考查連續多個條件改變引起v-t圖的變化，反應速率、化學平衡影響因素，圖象的理解應用和平衡移動原理實質是解題關鍵，題目難度中等．