Question

【題目】某化學科研小組研究在其他條件不變時，改變某一條件對反應[可用aA(g)＋bB(g)cC(g)表示]化學平衡的影響，得到如下圖象(圖中p表示壓強，T表示溫度，n表示物質的量，α表示平衡轉化率，φ表示體積分數)：

分析圖像，回答下列問題：

（1）在圖象反應Ⅰ中，若p1>p2，則此正反應為______(填“吸熱”或“放熱”)反應，也是一個氣體分子數________(填“減小”或“增大”)的反應，由此判斷，此反應自發進行必須滿足的條件是________。

（2）在圖象反應Ⅱ中，T1________T2(填“>”“<”或“＝”)，該正反應為_______(填“吸熱”或“放熱”)反應。

（3）在圖象反應Ⅲ中，若T2>T1，則此正反應為_________________________(填“吸熱”或“放熱”)反應。

（4）在圖象反應Ⅳ中，若T1>T2，則該反應能否自發進行？

Answer 1

【答案】（1）放熱（2分） 減小（2分） 低溫（2分）

（2）<（2分） 放熱（2分） （3）放熱（2分）

（4）不能自發進行（2分）

【解析】本題涉及圖象的分析及化學平衡的移動和反應進行的方向等知識點。

（1）反應Ⅰ中恒壓下溫度升高，α(A)減小，即升高溫度平衡向左移動，則正反應為放熱反應，ΔH<0；由p1>p2知，恒定溫度時壓強越大，α(A)越大，即增大壓強平衡向右移動，說明此反應為氣體分子數減小的反應(a＋b>c)，即為熵減反應，ΔS<0。放熱、熵減反應只能在低溫下自發進行。

（2）反應Ⅱ中T2溫度下反應先達到平衡狀態，說明T2>T1；溫度越高，平衡時C的物質的量越小，即升高溫度，平衡向左移動，則正反應為放熱反應，ΔH<0。

（3）反應Ⅲ中同一溫度下，增加B的物質的量，平衡向右移動，φ(C)增大；但當B的物質的量達到一定程度后，對C的稀釋作用會大于平衡右移對C的影響，φ(C)又減小，出現如圖所示的曲線。若T2>T1，溫度越高，φ(C)越小，即升高溫度平衡向左移動，則正反應為放熱反應，ΔH<0。

（4）反應Ⅳ中在恒溫下壓強變化對α(A)沒有影響，說明壓強變化不能影響平衡，此反應為氣體分子數不變的反應(a＋b＝c)，反應過程中熵變很小，ΔS≈0，若T1>T2，恒壓下溫度越高α(A)越大，說明升高溫度平衡向右移動，正反應為吸熱反應，ΔH>0，則ΔH－TΔS>0，反應不能自發進行。