Question

已知T°C一定壓強(qiáng)下，往容積可變的密閉容器中充入2molX，1molY，此時(shí)容器容積為VL，保持恒溫恒壓，使反應(yīng)：2X（g）+Y（g）?2Z（g）達(dá)到平衡，測得Z的體積分?jǐn)?shù)為0.4；試回答下列問題：
（1）使溫度和壓強(qiáng)在上述條件下恒定不變，再往上述平衡體系中充入4molZ，則達(dá)到新平衡時(shí)，容器的容積為：

 

L，Z的體積分?jǐn)?shù)為

 

．
（2）另選一容積固定不變?nèi)萜�，仍控制溫度為T°C，使4molX和2molY反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)Z的體積分?jǐn)?shù)仍為0.4，則密閉容器的體積為：

 

L．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：令原平衡時(shí)中，參加反應(yīng)的Y為amol，利用三段式表示出平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量，再根據(jù)Z的體積分?jǐn)?shù)列方程計(jì)算，利用體積之比等于物質(zhì)的量之比計(jì)算達(dá)到平衡時(shí)容器的容積，
（1）恒溫恒壓下，再往上述平衡體系中充入4molZ，相當(dāng)于再加入4molX、2molY，與原平衡中X、Y的物質(zhì)的量之比相等，故與原平衡為相等平衡，平衡時(shí)Z的體積分?jǐn)?shù)不變；
所到達(dá)的平衡，等效為開始加入6molX、3molY，到達(dá)新平衡時(shí)，故混合氣體總的物質(zhì)的量為原平衡3倍，再體積之比等于物質(zhì)的量之比計(jì)算達(dá)到新平衡時(shí)容器的容積；
（2）恒溫恒容下，使4molX和2molY反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)Z的體積分?jǐn)?shù)仍為0.4，與原平衡為相等平衡，容器體積等于開始加入4molX和2molY在恒溫恒壓下建立平衡時(shí)的體積，再結(jié)合（1）中的分析計(jì)算．

解答： 解：令原平衡時(shí)中，參加反應(yīng)的Y為amol，則：
            2X（g）+Y（g）?2Z（g）
開始（mol）：2      1       0
變化（mol）：2a     a       2a 
平衡（mol）：2-2a   1-a     2a
所以，

2a

2-2a+1-a+2a

=0.4，解得a=0.5
故平衡時(shí)，容器的體積=V L×

3-a

3

=V L×

3-0.5

3

=

5

6

V L，
（1）恒溫恒壓下，再往上述平衡體系中充入4molZ，相當(dāng)于再加入4molX、2molY，與原平衡中X、Y的物質(zhì)的量之比相等，故與原平衡為相等平衡，平衡時(shí)Z的體積分?jǐn)?shù)不變?yōu)?.4；
所到達(dá)的平衡，等效為開始加入6molX、3molY，到達(dá)新平衡時(shí)，混合氣體總的物質(zhì)的量為原平衡3倍，故達(dá)到新平衡時(shí)容器的容積=

5

6

V L×3=2.5V L，
故答案為：2.5V L；0.4；
（2）恒溫恒容下，使4molX和2molY反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)Z的體積分?jǐn)?shù)仍為0.4，與原平衡為相等平衡，容器體積等于開始加入4molX和2molY在恒溫恒壓下建立平衡時(shí)的體積，故到達(dá)新平衡時(shí)，混合氣體總的物質(zhì)的量為原平衡2倍，故容器的容積=

5

6

V L×2=

5

3

V L，
故答案為：

5

3

V L．

點(diǎn)評：本題考查等效平衡的有關(guān)計(jì)算，理解等效平衡規(guī)律、構(gòu)建等效平衡建立的途徑是解題的關(guān)鍵，難度中等．