Question

8．如圖所示，向A中充入1mol X和1mol Y，向B中充入2mol X和2mol Y，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)生下列反應(yīng)：X+Y?2Z+W；△H＜0 （四物質(zhì)均為氣體）．達(dá)到平衡時．V_A=1.2aL，試回答：
（1）A中的X的轉(zhuǎn)化率a_A=40%；
（2）A、B中X的轉(zhuǎn)化率a_A＞a_B；（填“＞”“＜”“=”）
（3）打開K，一段時間又達(dá)到平衡時，A的體積為2.6aL（連通管中的氣體體積不計）

Answer 1

分析 根據(jù)圖象知，A保持恒壓，B保持恒容，
（1）先根據(jù)相同條件下，氣體的氣體之比等于物質(zhì)的量之比計算平衡后氣體的物質(zhì)的量，再結(jié)合方程式計算X反應(yīng)的物質(zhì)的量，最后根據(jù)轉(zhuǎn)化率公式計算X的轉(zhuǎn)化率；
（2）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)化率大��；
（3）根據(jù)等溫、等壓條件下，氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比，已知A中充入1molX和1molY的體積為1.2aL，則打開K，相當(dāng)于充入了3molX和3molY，所以AB總體積為3.6aL，從而得出A的體積；

解答 解：（1）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，2mol氣體時，體積為aL，達(dá)到平衡時，V_A=1.2a L，所以平衡后混合氣體的物質(zhì)的量是2.4mol．
設(shè)A物質(zhì)反應(yīng)了mmol．
X（g）+Y（g）?2Z（g）+W（g） 物質(zhì)的量增多
1mol                          1mol
nmol                        （2.4-2）mol
n=0.4
所以X物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.4mol}{1mol}$×100%=40%；
故答案為：40%；
（2）B裝置是在等容條件下，反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動時，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，所以X的轉(zhuǎn)化率減小，所以B容器中X的轉(zhuǎn)化率比A小；
故答案為：＞；
（3）當(dāng)打開K時，整個裝置是在等溫、等壓條件下反應(yīng)，使整個裝置中氣體的壓強(qiáng)與A裝置中的初始壓強(qiáng)相同時；向A中充入1molX和1molY達(dá)到平衡時，V_A=1.2aL；當(dāng)打開K時，AB中氣體共為3molX和3molY，由于整個裝置是在等溫、等壓條件下的反應(yīng)，達(dá)到平衡狀態(tài)時，混合氣體的體積是3.6aL，其中B是aL，所以A是2.6aL；
故答案為：2.6a．

點評 本題考查了化學(xué)平衡的有關(guān)計算、化學(xué)平衡影響條件等，難度中等，確定打開K所到達(dá)平衡與開始A中的平衡為等效平衡是解題關(guān)鍵．