Question

(6分)如下圖所示，關(guān)閉活塞K，向A中充入1molX和1molY，向B中充入2molX和2molY，起始時(shí)V_A=V_B=aL。在相同溫度和有催化劑存在的條件下，兩容器中各自發(fā)生下述反應(yīng)：

X+Y2Z+2W+Q；ΔH＜0（X、Y、Z、W均為氣體），達(dá)到平衡時(shí)，V_A=1.2aL。試回答：
（1）A中X的轉(zhuǎn)化率α_A=________。
（2）A、B中X轉(zhuǎn)化率的關(guān)系：α_A________α_B（填“＞”、“=”或“＜”）。
（3）打開活塞K，一段時(shí)間后又達(dá)到平衡時(shí)，A的體積為________L（連通管中氣體體積不計(jì)）。

Answer 1

(1)20%        (2)>             (3)2.6a

考查可逆反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算，一般采用三段式。
（1）             X   +   Y2Z+2W
起始量（mol）      1       1      0  0
轉(zhuǎn)化量（mol）      x       x      2x  2x
平衡量（mol）    1－x    1－x     2x  2x
達(dá)到平衡時(shí)，V_A=1.2aL
所以
解得x＝0.2mol
所以A中X的轉(zhuǎn)化率α_A=0.2÷1×100％＝20％
（2）根據(jù)反應(yīng)的方程式可知，正反應(yīng)是體積增大的，因此壓強(qiáng)也是增大的。A保持溫度和壓強(qiáng)，B保持溫度和體積不變。因此在反應(yīng)過程中B中的壓強(qiáng)大于A中的壓強(qiáng)，由于壓強(qiáng)越大，越步利于平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，因此A中的轉(zhuǎn)化率高于B中的轉(zhuǎn)化率。
（3）在溫度和壓強(qiáng)不變的情況下，打開活塞K，由于X和Y的起始物質(zhì)的量之比是相等的，因此平衡是等效的，所以最終平衡時(shí)容器的體積應(yīng)該是1.2aL×3＝3.6aL，所以A中的體積是3.6aL－aL＝2.6aL。