Question

如圖所示，向A和B中都充入2mol X和2mol Y，起始時(shí)V_A=0.8aL，V_B=aL，在相同溫度和有催化劑的條件下，兩容器中各自發(fā)生下列反應(yīng)X（g）+Y（g）?2Z（g）+W（g）△H＜0，達(dá)到平衡時(shí)，V_A=0.9aL，則下列說法錯(cuò)誤的是（　�。�

• A、兩容器中達(dá)到平衡的時(shí)間A＜B
• B、A容器中X的轉(zhuǎn)化率為25%，且比B容器中X的轉(zhuǎn)化率小
• C、打開K一段時(shí)間達(dá)到平衡時(shí)，A的體積為0.8aL（連通管中氣體體積不計(jì)）
• D、打開K達(dá)到新平衡后，升高B容器溫度，A容器體積一定減小

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡建立的過程

專題：化學(xué)平衡專題

分析：根據(jù)圖象知，A保持恒壓，B保持恒容，
A、化學(xué)反應(yīng)速率與物質(zhì)的濃度有關(guān)，濃度越大，反應(yīng)速率越大；
B、先根據(jù)相同條件下，氣體的氣體之比等于物質(zhì)的量之比計(jì)算平衡后氣體的物質(zhì)的量，再結(jié)合方程式計(jì)算X反應(yīng)的物質(zhì)的量，最后根據(jù)轉(zhuǎn)化率公式計(jì)算X的轉(zhuǎn)化率，再結(jié)合B裝置中壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響判斷X的轉(zhuǎn)化率；
C、打開K達(dá)新平衡等效為A中到達(dá)的平衡，根據(jù)X的轉(zhuǎn)化率計(jì)算平衡后總的物質(zhì)的量，再根據(jù)體積之比等于物質(zhì)的量之比計(jì)算總體積，進(jìn)而計(jì)算A容器的體積，升高溫度，平衡向吸熱方向移動(dòng)，據(jù)此判斷；
D、升高溫度，平衡向吸熱方向移動(dòng)；升高溫度，氣體膨脹，體積增大；

解答： 解：A、起始時(shí)V_A=0.8aL，V_B=aL，A裝置中的濃度大于B裝置中的濃度，但隨著反應(yīng)的進(jìn)行，最終V_A=0.9aL，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(dá)到平衡的時(shí)間A＜B，故A正確；
B、達(dá)到平衡時(shí)，V_A=0.9aL，等壓、等溫條件下，氣體的體積之比等于氣體的物質(zhì)的量之比，所以平衡后混合氣體的物質(zhì)的量是

4mol

0.8

×0.9=4.5mol，設(shè)參加反應(yīng)的A的物質(zhì)的量為mmol，則：
            X（g）+Y（g）?2Z（g）+W（g）
起始（mol）  2      2       0      0
反應(yīng)（mol）  m      m       2m     m
平衡（mol） 2-m    2-m      2m      m
 即2-m+2-m+2m+m=4.5mol，解得：m=0.5，所以X物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率=

0.5mol

2mol

×100%=25%；
B裝置是在恒容條件下，反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)時(shí)，混合氣體的物質(zhì)的量增大，導(dǎo)致容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，增大壓強(qiáng)能抑制X的轉(zhuǎn)化率，故A比B容器中X的轉(zhuǎn)化率小，故B正確；
C、打開K達(dá)新平衡等效為A中到達(dá)的平衡，X的轉(zhuǎn)化率為25%，參加反應(yīng)的X的總的物質(zhì)的量為4mol×25%=1mol，
           X（g）+Y（g）?2Z（g）+W（g） 
起始（mol） 4       4      0      0
反應(yīng)（mol） 1       1      2      1
平衡（mol） 3       3      2     1
故平衡后容器內(nèi)總的物質(zhì)的量為3mol+3mol+2mol+1mol=9mol，氣體的體積之比等于氣體的物質(zhì)的量之比，則總?cè)萜鞯捏w積為

0.8a

4mol

×9mol=1.8aL，則V_A=1.8aL-0.8aL，故C正確；
D、反應(yīng)X（g）+Y（g）?2Z（g）+W（g）△H＜0，所以升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，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D錯(cuò)誤．
故選D．

點(diǎn)評：本題主要考查學(xué)生化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算以及化學(xué)平衡移動(dòng)的有關(guān)知識，注意打開K達(dá)新平衡等效為A中到達(dá)的平衡是解題關(guān)鍵，難度大．