Question

在如圖所示的三個容積相同的三個容器①、②、③中進(jìn)行如下的反應(yīng)：3A（g）+B（g）?2C（g）；△H＜0

（1）若起始溫度相同，分別向三個容器中充入3mol A和1mol B，則達(dá)到平衡時各容器中C物質(zhì)的百分含量由大到小的順序為

 

（填容器編號）
（2）達(dá)到平衡時，在②和③兩容器中分別通入等量的氦氣．③中的化學(xué)平衡向

 

 方向移動（填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”或“不移動”）②中的化學(xué)反應(yīng)速率

 

（填“增大”“減小”“不變”）
（3）起始時在②中投入3mol A和1mol B，在③中投入a molA和b molB及c molC，若達(dá)平衡時②和③壓強恰好相同，且欲使達(dá)平衡時兩容器內(nèi)C的百分含量相等，則兩容器中起始投料必須滿足

 

（用含a、b、c的關(guān)系式表達(dá)）

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的影響因素,等效平衡

專題：化學(xué)平衡專題

分析：①容器是絕熱恒容容器，反應(yīng)進(jìn)行過程中是放熱反應(yīng)，溫度升高；
②是恒溫恒容容器，反應(yīng)進(jìn)行過程中反應(yīng)放熱，熱量散發(fā)，壓強減��；
③是恒溫恒壓容器，反應(yīng)進(jìn)行過程中為保持恒壓，壓強增大；
（1）依據(jù)容器特征分析判斷容器①溫度升高，容器③壓強增大，依據(jù)反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，平衡移動原理分析判斷；
（2）其他條件不變，通入氖氣，對②的平衡無影響，③相比相當(dāng)于減小壓強，平衡逆向進(jìn)行，據(jù)此分析；
（3）依據(jù)等效平衡判斷依據(jù)，等比等效，③中轉(zhuǎn)化起始量和②起始量之比相同得到相同的平衡狀態(tài)．

解答： 解：①容器是絕熱恒容容器，反應(yīng)進(jìn)行過程中是放熱反應(yīng)，溫度升高；
②是恒溫恒容容器，反應(yīng)進(jìn)行過程中反應(yīng)放熱，熱量散發(fā)，壓強減小；
③是恒溫恒壓容器，反應(yīng)進(jìn)行過程中為保持恒壓，壓強增大；
（1）①與②相比，由于②能把反應(yīng)產(chǎn)生的熱量散到空中，相比①來說相當(dāng)于降低溫度，故平衡右移，故平衡時C的體積分?jǐn)?shù)②大于①；②與③相比，由于反應(yīng)向右移進(jìn)行時分子數(shù)減少，故③中活塞下移，相對②來說，相當(dāng)于給體系加壓，平衡右移，故B、C的體積分?jǐn)?shù)③大于②，達(dá)到平衡時各容器中C物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)由大到小的順序為③＞②＞①；
故答案為：③＞②＞①；
（2）其他條件不變，通入氖氣，②中各相關(guān)物質(zhì)的濃度、分壓都不變，對②的平衡無影響，③相比相當(dāng)于增大體積、減小壓強，平衡逆向進(jìn)行，
故答案為：逆反應(yīng)；不變；
（3）若維持②③容器內(nèi)溫度和壓強相等，起始時在②中投入3molA和 1molB，在③中投入amolA和bmolB及cmolC，欲使達(dá)平衡時兩容器內(nèi)C的百分含量相等，依據(jù)等效平衡判斷依據(jù)，等比等效，③中轉(zhuǎn)化起始量和②起始量之比相同得到相同的平衡狀態(tài)；
     3A（g）+B（g）?2C（g）
②3      1        0
③a      b        c
轉(zhuǎn)化 a+

3

2

c b+

1

2

c      0
依據(jù)等效平衡判斷，等比等效，③中轉(zhuǎn)化起始量和②起始量之比相同得到相同的平衡狀態(tài)；

a+ 3 2 c

b+ 1 2 c

=3，a=3b
故答案為：a=3b．

點評：本題考查了不同容器的特征分析判斷，等效平衡狀態(tài)的理解應(yīng)用，化學(xué)平衡移動原理，改變平衡移動方向的分析是解題關(guān)鍵，題目難度中等．