Question

【題目】如圖所示，向A和B中都充人2molX和2molY，起始VA=0.8a L，VB=a L保持溫度不變，在有催化劑的條件下，兩容器中各自發生下列反應：X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g)達到平衡時，VA=0.9a L，則下列說法錯誤的是 ( )

A. 兩容器中達到平衡的時間A<B

B. 打開K達到新平衡后，升高B容器溫度,A容器體積相比原平衡狀態時一定增大

C. A容器中X的轉化率為25%，且比B容器中的X的轉化率小

D. 打開K一段時間達平衡時，A的體積為0.8a L（連通管中的氣體體積不計）

Answer 1

【答案】C

【解析】

根據圖象知,A保持恒壓,B保持恒容。A、化學反應速率與物質的濃度有關,濃度越大,反應速率越大; B、打開K達新平衡等效為A中到達的平衡,根據X的轉化率計算平衡后總的物質的量,再根據體積之比等于物質的量之比計算總體積,進而計算A容器的體積,升高溫度,平衡向吸熱方向移動,據此判斷;C、先根據相同條件下,氣體的氣體之比等于物質的量之比計算平衡后氣體的物質的量,再結合方程式計算X反應的物質的量,最后根據轉化率公式計算X的轉化率,再結合B裝置中壓強對化學平衡的影響判斷X的轉化率;D、升高溫度,平衡向吸熱方向移動;升高溫度,氣體膨脹,體積增大;

A、起始時VA=0.8a L，VB=a L,A裝置中的濃度大于B裝置中的濃度,但隨著反應的進行,最終仍然A裝置中的濃度大于B裝置中的濃度,所以兩容器中達到平衡的時間A<B,所以A正確; B、反應X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g)H<0,所以升高溫度,平衡向逆反應方向移動,但升高溫度,氣體膨脹,體積增大,所以則A容器的體積可能增大,也可能減小,故B錯誤;C、達到平衡時, VA=0.9a L,等壓、等溫條件下,氣體的體積之比等于氣體的物質的量之比,所以平衡后混合氣體的物質的量是4mol/0.80.9=4.5mol,

設參加反應的A的物質的量為mmol,則:
X(g)+Y(g)2Z(g)+ W(g)

起始（mol） 2 2 0 0
反應（mol） m m 2m m
平衡（mol） 2-m 2-m2m m
即2-m+2-m+2m+m=4.5m,計算得出m=0.5,所以X物質的轉化率=0.5/2100%=25%;B裝置是在恒容條件下,反應向正反應方向移動時,混合氣體的物質的量增大,導致容器內氣體壓強增大,增大壓強能抑制X的轉化率,故A比B容器中X的轉化率小,所以C正確;D、打開K達新平衡等效為A中到達的平衡,X的轉化率為25%,參加反應的X的總的物質的量為4mol25%=1mol。
X(g) + Y(g)2Z(g)+ W(g)
起始（mol）4 4 0 0
反應（mol）1 1 2 1
平衡（mol）3 3 2 1
故平衡后容器內總的物質的量為3+3+2+1=9mol,氣體的體積之比等于氣體的物質的量之比,則總容器的體積為0.8a/4mol9mol=1.8aL,則VA=1.8aL- aL =0.8 aL,所以D選項是正確的;答案：B