化学反应前后体积不变的反应,化学反应前后六个不变

所谓绝热就是指反应体系与外界没有热量交换，即热传递交换为0。实际上，绝热条件在化学平衡中的主要影响因素就是温度。因为几乎所有的化学反应均伴随着热能的释放与吸收，反应的吸、放热没有与外界交换，就影响着平衡体系中的温度变化，从而促使平衡发生移动。

例1．一定条件下存在反应：

其正反应放热。现有三个相同的2L 恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器I、II、III，在I中充入1mol CO和1mol H₂O，在II中充入1mol CO₂和1mol H₂，在III中充入2mol CO和2mol H₂O，700℃条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是( )

A．容器I、II中正反应速率相同

B．容器I、III中反应的平衡常数相同

C．容器I中CO的物质的量比容器II中的多

D．容器I中CO的转化率与容器II中CO₂的转化率之和小于1

解析：这是一道考查学生对速率与平衡常数等概念的理解、对平衡移动和转化率等知识理解的难题。容器是恒容的绝热体系，与外界没有热量交换。容器I、III从正向开始反应达平衡，正反应是放热的，容器温度会升高。同时，容器III起始投料是容器I的两倍，故T₃＞T₁＞700℃，容器I、III中反应的平衡常数不相同：K₁＞K₃，选项B错。容器II中从逆向开始反应达平衡，反应要吸热，容器温度会降低，即T₁＞700℃＞T₂。若是恒温，容器I和容器II完全等效，容器I中CO的转化率与容器II中CO₂的转化率之和等于1，但由于是绝热体系，容器I升温，平衡左移，容器I中CO的转化率减小，CO的物质的量增多；而容器II降温，平衡右移，容器II中CO₂的转化率减小，CO的物质的量减少，显然，容器I中CO的转化率与容器II中CO₂的转化率之和小于1，选项D正确，容器I中CO的物质的量比容器II中的多，选项C正确。容器I、II中的温度不同，正反应速率也不同，容器I的反应速率要快，选项a错。

正确答案：CD

点评：绝热体系与外界没有热量交换，对化学平衡的影响就是温度的影响，只要化为改变温度使平衡移动，即可解决相关问题。

例2．向绝热恒容密闭容器中通入SO₂和NO₂，一定条件下使反应

达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的正确结论是( )

A．反应在c点达到平衡状态

B．反应物浓度：a点小于b点

C．反应物的总能量低于生成物的总能量

D．Δt₁=Δt₂时，SO₂的转化率：a-b段小于b-c段

解析：这是一个反应前后体积不变的可逆反应，由于容器恒容并绝热，因此压强不影响反应速率，只考虑温度和浓度的影响。由图示信息可以看出随着反应的进行，c点前的v(正)逐渐增大，而c点后v(正)反而减小。c点前随反应物浓度的减小，v(正)应该降低，但此时v(正)还升高，说明此时温度的影响是主要的，由于容器是绝热的，因此只能是放热反应，从而导致容器内温度升高，v(正)加快。选项C错。c点后v(正)反而降低，说明此时反应物浓度的影响是主要的，随着反应物浓度越来越小，v(正)逐渐减小。但c点v(正)最大，c点后v(正)还在降低，说明c点未达平衡状态，选项A、B均错。v(正)越快，消耗的二氧化硫就越多，选项D正确。

正确答案：D