Question

【題目】如圖所示，當關閉K時，向A（恒容）中充入1molX、1molY，向B（帶有活塞）中充入2molX、2molY，起始時，V（A）=V（B）=aL。在相同溫度和催化劑存在的條件下，兩容器中各自發生下列反應：2X（g）+2Y（g）3Z（g）+2W（g）△H＜0，達到平衡（Ⅰ）時，V（B）=1.2aL，請回答：

（1）B中X的轉化率α（X）B為__________；

（2）A中W和B中W的物質的量比較：n(W)A_____n(W)B（填大于、小于、等于）；

（3）打開K，過一段時間重新達平衡（Ⅱ）時，B的體積為______（用a的代數式表示，連通管中氣體體積不計）。

（4）要使B容器恢復到原來反應前的體積，可采取的措施是_________。

A．升高溫度 B．降低溫度 C．充入稀有氣體

Answer 1

【答案】（1）80%；（2）小于；（3）0.8a；（4）B。

【解析】

試題分析：（1）在B容器中反應是恒壓過程，體積之比等于物質的量之比，起始總物質的量為4mol，體積為aL，平衡時體積為1.2aL，則總物質的量為n=(4mol ÷aL)×1.2aL=4.8mol，所以反應過程中氣體的物質的量增加了0.8mol，設參加反應的X為amol，根據化學方程式計算，

2X（g）+2Y（g）3Z（g）+2W（g）△n

2 2 3 2 1

a 0.8

2/a=1/0.8,解得a=1.6，所以X的轉化率為 (1.6mol÷2mol)×100%=80%；（2）由于該反應的正反應是氣體體積增大的反應，而在平衡時V（B）=1.2aL，所以平衡時，A容器中的壓強大于B容器，所以A中的反應正向進行的程度小于B，且起始A中的物質的量只為B中的一半，所以平衡時n（W）A＜n（W）B；（3）打開K，A和B成為一個容器，平衡時的壓強與未打末K時的B容器相同，起始量成比例，所以平衡也為等效平衡，達到平衡時A、B的總體積為3/2×1.2aL=1.8aL，所以B的體積為0.8aL；（4）A．升高溫度，氣體的體積擴大，會比平衡時的體積還大，不符合題意，錯誤；B．降低溫度，氣體的體積減小，可以恢復待反應前B的體積，正確；C．充入稀有氣體，B容器的容積會進一步擴大，不符合題意，錯誤。