Question

可逆反应mA（g）+nB（g）pC（g）+ qD（g）△H=a KJ/mol，反应时间与C%（产物C的体积分数）函数关系如图13所示。

（1）据上述信息试比较下列大小关系：P₁_______ P₂，T₁_______T₂，△H_____0，△S_____0（增色填“﹥”“﹤”或“=”），图丙中使用催化剂的是_______反应线。

（2）该反应在_______（填“高温”或“低温”）下能自发进行。

（3）当该反应在两个体积相等的恒容密闭容器中进行反应时，如图：

请分析丙容器和丁容器达到平衡时C%（产物C的体积分数）是否可能相等，_____   （填“能”或“不能”），其原因是_____            _____            _____            。

（4）假设第（3）问中，图中物质的量不变，在相同温度下达到平衡时丁中A、B的浓度分别是丙中A、B的浓度的ω倍，求m：n的值为         。

Answer

（除特殊标注外，每空1分，共14分）（1）> < < < 甲 （2）低温（2分）

（3）能（2分） 平衡在不同温度下建立（合理答案均给分）（3分）（4）1（2分）

【解析】

试题分析：（1）根据图像甲可知P1曲线首先达到平衡状态，该曲线表示的反应速率快，则P1﹥P2；根据图像乙可知T2曲线首先达到平衡状态，该曲线表示的反应速率快，则T1﹤T2。温度越高C的含量越低，这说明升高温度平衡向逆反应方向进行，所以正反应是放热反应，则△H﹤0。压强越大，C的含量越高，这说明增大压强平衡向正反应方向进行，则正反应是体积减小的，因此△S﹤0。催化剂能缩短到达平衡的时间，因此图丙中使用催化剂的是甲反应线。

（2）由于该反应的△H﹤0、△S﹤0，所以根据△G＝△H－T·△S可知该反应在低温下能自发进行。

（3）丁相当于在丙的基础上增大压强，平衡向正反应方向进行，但由于平衡是在不同温度下建立，所以丙容器和丁容器达到平衡时C%（产物C的体积分数）是可能相等的。

（4）在相同温度下达到平衡时丁相当于在丙的基础上增大压强，平衡向正反应方向进行，因此如果丁中A、B的浓度分别是丙中A、B的浓度的ω倍，这说明反应物一定是按照化学计量数之比充入的，因此m：n的值为1。

【考点定位】本题主要是考查外界条件对平衡状态的影响、等效平衡由于、反应自发性以及有关计算等

【名师点晴】化学平衡图像题的解题思路一般是：①紧扣特征，弄清可逆反应的正反应是吸热还是放热，体积增大、减小还是不变，有无固体、纯液体物质参与反应等。②先拐先平，在含量(转化率)—时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。③定一议二，当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。④三步分析法，一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。