Question

【題目】如圖所示，當(dāng)關(guān)閉K時，向A 中充入2molX、7molY，向B中充入4molX、14molY，起始時VA=VB= a升，在相同溫度和有催化劑存在的條件下，兩容器各自發(fā)生下列反應(yīng)：2X（g）+2Y（g） Z（g）+2W（g）△H＜0 ，達(dá)到平衡Ⅰ時VB = 0.9a升，試回答：

（1）A中W和B中Z的物質(zhì)的量： n（W）A_______ n（Z）B （填＜、＞、或＝）

（2）B中X 的轉(zhuǎn)化率α（X）是_____________

（3）打開K，過一段時間重新達(dá)平衡Ⅱ時，B的體積為_____________-升？（用含a的代數(shù)式表示，連通管中氣體體積不計）[寫出（2）、（3）的計算過程]

Answer 1

【答案】 ＜ 90% 0.35a

【解析】試題分析：（1）A為恒溫恒容，B為恒溫恒壓，正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，A中壓強減小，A中所到達(dá)的平衡等效為在B的平衡基礎(chǔ)上降低壓強，再結(jié)合A、B中X的轉(zhuǎn)化率大小進(jìn)行解答；

（2）B是恒溫、恒壓的容器，體積比等于物質(zhì)的量比，平衡后體積為起始的0.9倍，所以平衡后氣體總物質(zhì)的量是起始的0.9倍，18mol×0.9=16.2mol；再利用差量法計算B中參加反應(yīng)X的物質(zhì)的量，進(jìn)而計算轉(zhuǎn)化率；

（3）打開K，為恒溫恒壓條件下，過一段時間重新達(dá)平衡（Ⅱ）與原B容器的平衡為等效平衡，利用氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比計算總體積，進(jìn)而計算B的體積；

解析：（1）A為恒溫恒容，B為恒溫恒壓，正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，A中壓強減小，A中所到達(dá)的平衡等效為在B的平衡基礎(chǔ)上降低壓強，B中的平衡向逆反應(yīng)方向移動到達(dá)A中的平衡，故A中轉(zhuǎn)化率較小，A中X的量為B中的2倍，W的化學(xué)計量是Z的2倍，則n（Z）A＜n（W）B；

（2）B的體積為0.9aL，恒溫、恒壓條件下，氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比，故平衡后B中氣體的物質(zhì)的量=（4mol+14mol）× =16.2mol,則反應(yīng)消耗X的物質(zhì)的量是ymol：

Y=3.6mol；

故B中X的轉(zhuǎn)化率= =90%。

(3) 打開K，A變?yōu)楹銣睾銐簵l件，過一段時間重新達(dá)平衡（Ⅱ）與原B容器的平衡為等效平衡，B投料為A的2倍，所以達(dá)到平衡時，B中的氣體總物質(zhì)的量是A的2倍，A中氣體的體積為B中氣體的 ，氣體總體積為0.9a+0.45a=1.35aL，

所以B的體積為1.35aL－aL=0.35aL。