Question

如圖所示，當(dāng)關(guān)閉閥門(mén)K時(shí)，向甲中充入1.5 mol A、3.5 mol B，向乙中充入3 mol A、7 mol B，起始時(shí)，甲、乙體積均為VL。在相同溫度和有催化劑存在的條件下，兩容器中各自發(fā)生下列反應(yīng)：3A(g)＋2B(g)C(g)＋2D(g)  ΔH<0；達(dá)到平衡（Ⅰ）時(shí)，V(乙)=0.86V L。請(qǐng)回答：

（1）乙中B的轉(zhuǎn)化率為           

（2）甲中D和乙中C的物質(zhì)的量比較：         （填“相等”、“前者大”、“后者大”）；

（3）打開(kāi)K，過(guò)一段時(shí)間重新達(dá)平衡（Ⅱ）時(shí)，乙的體積為         （用含V的代數(shù)式表示，連通管中氣體體積忽略不計(jì)。）

 

Answer 1

（1）20％（2）    后者大  （3）  0.29V 

解析:（1）乙容器保持恒溫恒壓，根據(jù)方程式可知

3A(g)＋2B(g)C(g)＋2D(g)

起始量（mol）             3      7       0    0

轉(zhuǎn)化量（mol）             3x     2x      x     2x

平衡量（mol）          3－3x    7－2x    x     2x

因?yàn)轶w積之比是物質(zhì)的量之比

所以，解得x＝0.7

所以B的轉(zhuǎn)化率是

（2）甲保持恒溫和恒容，因?yàn)榉磻?yīng)是體積減小的可逆反應(yīng)，所以在反應(yīng)過(guò)程中甲中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率要低于乙中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，所以甲中D的物質(zhì)的量一定小于0.7mol。

（3）若打開(kāi)K，則整個(gè)體系相當(dāng)于是在恒溫恒壓進(jìn)行，由于反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比和最初乙中是相同的，所以平衡是等效的。因此平衡總體積是，所以乙的體積為1.29VL－VL＝0.29VL。