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这道题我想了好久了,就是解不出来,解析也看不怎么懂.

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:化学作业 时间:2024/11/09 10:13:01
这道题我想了好久了,就是解不出来,解析也看不怎么懂.
10.(2011四川高考)可逆反应①X(g) + 2Y(g)2Z(g) 、②2M(g)N(g) + P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行,反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板.反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示:

下列判断正确的是
A. 反应①的正反应是吸热反应
B. 达平衡(I)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14:1
C. 达平衡(I)时,X的转化率为
D. 在平衡(I)和平衡(II)中M的体积分数相等
(解析:温度降低时,反应②中气体的物质的量减少,说明平衡向正方应方向移动,因此正方应是放热反应;由图可以看出达平衡(I)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为;2/2.2=10/11同理可以计算出达平衡(I)时反应①中气体的物质的量是2×28/2.2=28/11 mol,即物质的量减少了3-28/11 = 5/11 mol,所以达平衡(I)时,X的转化率为5/11;由于温度变化反应②的平衡已经被破坏,因此在平衡(I)和平衡(II)中M的体积分数不相等.)
 

越详细越好,最好每一步都打出来),因为本人在这方面确实不怎么聪明,
 
这道题确实有难度,在高考中属于难题,你既然自己也认为在这方面不怎么聪明,那么做不出来是正常的,不要担心!

由于隔板是封闭的且反应②的反应式左右两边气体物质化学计量数之和相等,因此隔板右边的反应室中气体的物质的量是永远不变的.又因为隔板是无摩擦、可滑动的,所以隔板左边与右边的压强时时刻刻都是相等的.而从平衡(I)降温至平衡(II)的过程中,隔板左边XYZ反应室的体积从2.8个单位减少至2.6个单位,隔板右边MNP反应室的体积从2.2个单位增加至2.4个单位,这说明一定是隔板左边气体物质的量减少了,即反应①向正反应方向移动了.又由于此过程是降温过程,故反应①的正反应是放热的,故A选项错误.

在反应开始至达到平衡(I)的过程中,设X反应了x摩尔,M反应了y摩尔,则
隔板左边 隔板右边
X + 2Y = 2Z 2M = N + P
反应开始时 1mol 2mol 0mol 2mol 0mol 0mol
消耗/生成了 xmol 2xmol 2xmol 2ymol ymol ymol
达平衡(I)时 (1-x)mol (2-2x)mol 2xmol (2-2y)mol ymol ymol
根据阿伏伽德罗定律的推论可知,在同一温度、同一压强下,物质的量和体积成正比.现对达平衡(I)时的反应体系应用此关系,即[(1-x)mol+(2-2x)mol+2xmol]/[(2-2y)mol+ymol+ymol]=2.8/2.2,y可直接被消掉,解得x=5/11,因此反应①的转化率等于(5/11)mol÷1mol,即5/11,故C选项正确.

题目告诉你这个过程是恒温的,根据理想气体状态方程,温度和总体积不变的情况下,总物质的量与压强是成正比的,也就是说,总物质的量之比等于压强之比.现对从反应开始至达到平衡(I)的过程应用此关系,可求得达平衡(I)时体系压强与反应开始时体系压强之比为[(1-x)mol+(2-2x)mol+2xmol+(2-2y)mol+ymol+ymol]/(1mol+2mol+2mol)=10/11,故B选项错误.

由于所有化学反应都是伴随热量变化的,也就是说反应要么吸热要么放热,所以在从平衡(I)至平衡(II)的过程中,隔板右边的MNP反应的平衡一定也移动了,因此M的物质的量变了.由于隔板左右平衡都移动了且不知道反应②的平衡朝哪个方向移,所以整个密闭容器中气体的总物质的量可能变化也可能不变,因此在从平衡(I)至平衡(II)的过程中M的物质的量分数可能变化也可能不变.根据阿伏伽德罗定律的推论,对于两个平衡状态来说,体积分数等于物质的量分数,因此从平衡(I)至平衡(II)的过程中M的体积分数可能变化也可能不变,故D选项错误(当然其实D选项也没明确说是M在隔板右侧的反应室中的体积分数还是M在整个密闭容器中的体积分数,我刚才讨论的是M在整个密闭容器中的体积分数,如果是指M在隔板右侧的反应室中的体积分数,那显然一定是变化了,根本不可能不变,因为反应②平衡一定移动了).

还有什么疑问欢迎追问.:)