Question

9．如圖所示，容器A左側(cè)是可平行移動的活塞．向A中充入1molX和1molY，向B中充入2molX和2molY，起始時V（A）=V（B）=aL．在相同溫度和有催化劑存在的條件下，兩容器各自發(fā)生：X（g）+Y（g）?Z（g）+2W（g），
達(dá)到平衡時V（A）=1.2aL．試回答：
（1）A中X的轉(zhuǎn)化率為40%．
（2）A、B中X轉(zhuǎn)化率大小關(guān)系為A＞B（填“＞”、“＜”、“=”）
（3）打開K，一段時間后又達(dá)到新的平衡時，A的體積為2.6aL（連通管中氣體體積不計）
（4）在（3）達(dá)到平衡后，同時等幅升高A、B的溫度，達(dá)到平衡后，A的體積增大（填變大、不變、或變�。�，其理由是溫度、壓強(qiáng)不變時，升高溫度導(dǎo)致體積增大．

Answer 1

分析 （1）A為恒溫恒壓，利用體積之比等于物質(zhì)的量之比求出平衡時A中混合氣體的物質(zhì)的量，由方程式可知1molX反應(yīng)時混合氣體物質(zhì)的量增大1mol，即消耗的X的物質(zhì)的量等于混合氣體物質(zhì)的量增大量，進(jìn)而計算X的轉(zhuǎn)化率；
（2）A為恒溫恒壓，B為恒溫恒容，隨反應(yīng)進(jìn)行B中壓強(qiáng)增大，故平衡時A中容器壓強(qiáng)小于B中壓強(qiáng)，B可以等效為在A的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動；
（3）打開開關(guān)K，保持溫度不變，再達(dá)平衡時，等效為開始加入3molX、3molY到達(dá)的平衡，恒溫恒壓下與A中平衡為等效平衡，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率不變，平衡時混合氣體總物質(zhì)的量為A中3倍，恒溫恒壓下壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，進(jìn)而計算開始加入3molX、3molY到達(dá)的平衡時總體積，減去容器B的體積即為A容器體積；
（4）B容器的體積不變，而A容器的體積、壓強(qiáng)不變，則升高溫度，體積增大．

解答 解：（1）A為恒溫恒壓，反應(yīng)達(dá)到平衡時，A的體積為1.2aL，則平衡時混合氣體總物質(zhì)的量為（1+1）mol×$\frac{1.2aL}{aL}$=2.4mol，由方程式可知1molX反應(yīng)時混合氣體物質(zhì)的量增大1mol，則消耗的X的物質(zhì)的量為（2.4-2）mol=0.4mol，故X的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.4mol}{1mol}$×100%=40%，
故答案為：40%；
（2）A為恒溫恒壓，B為恒溫恒容，隨反應(yīng)進(jìn)行B中壓強(qiáng)增大，故平衡時A中容器壓強(qiáng)小于B中壓強(qiáng)，B可以等效為在A的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動，B中X的轉(zhuǎn)化率小于A中X的轉(zhuǎn)化率，即a（A）＞a（B），
故答案為：＞；
（3）打開開關(guān)K，保持溫度不變，再達(dá)平衡時，等效為開始加入3molX、3molY到達(dá)的平衡，恒溫恒壓下與A中平衡為等效平衡，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率不變，平衡時混合氣體總物質(zhì)的量為A中3倍，恒溫恒壓下壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，則開始加入3molX、3molY到達(dá)的平衡時總體積為1.2aL×3=3.6aL，故B容器體積為3.6aL-aL=2.6aL，
故答案為：2.6a；
（4）在（3）達(dá)到平衡后，同時等幅升高A、B的溫度，B容器的體積不變，而A容器的體積、壓強(qiáng)不變，則升高溫度，體積增大，
故答案為：增大；溫度、壓強(qiáng)不變時，升高溫度導(dǎo)致體積增大．

點評 本題考查化學(xué)平衡的計算，為高頻考點，把握物質(zhì)的量與壓強(qiáng)的關(guān)系、等效平衡的應(yīng)用、轉(zhuǎn)化率計算為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，題目難度中等．