Question

如圖所示，當關閉K時，向A中充入2molX、7molY，向B中充入4molX、14molY，起始時V_（A）=V_（B）=mL，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：2X（g）+2Y（g）?Z（g）+2W（g）△H＜0達到平衡（Ⅰ）時V_（B）=0.9mL，試回答：

（1）B中X的轉化率α（X）_B為

 

．
（2）A中W和B中Z的物質(zhì)的量的比較：n（W）_A

 

 n（Z）_B （填＜、＞、或=）
（3）打開K，過一段時間重新達平衡（Ⅱ）時，B的體積為

 

升（用含m的代數(shù)式表示，連通管中氣體體積不計）
（4）要使B容器恢復原來反應前的體積，可采取的措施是

 

（選填）
a．升高溫度  b．降低溫度 c．充入稀有氣體．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,化學平衡的影響因素

專題：

分析：（1）根據(jù)密度變化計算平衡時B的體積，利用氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比計算平衡后B中氣體的物質(zhì)的量，再利用差量法計算B中參加反應X的物質(zhì)的量，進而計算轉化率；
（2）A為恒溫恒容，B為恒溫恒壓，正反應為氣體物質(zhì)的量減小的反應，A中壓強減小，A中所到達的平衡等效為在B的平衡基礎上降低壓強，再結合A、B中X的轉化率大小進行解答；
（3）打開K，為恒溫恒壓條件下，過一段時間重新達平衡（Ⅱ）與原B容器的平衡為等效平衡，X的轉化率相同，計算平衡時反應混合物的總物質(zhì)的量，利用氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比計算總體積，進而計算B的體積；
（4）依據(jù)化學反應是氣體體積減小的放熱反應，結合影響化學平衡影響因素和平衡移動原理分析．

解答： 解：（1）達到平衡（Ⅰ）時，B中密度變?yōu)樵瓉淼?span id="gjid7h4" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

10

9

，混合氣體總質(zhì)量相等，則B的體積為0.9aL，氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比，故平衡后B中氣體的物質(zhì)的量=（2mol+7mol）×

0.9aL

aL

=8.1mol，則：
2X（g）+2Y（g）?Z（g）+2W（g） 物質(zhì)的量減小
2               1
1.8mol （2mol+7mol）-8.1mol=0.9mol
故B中X的轉化率=

1.8mol

2mol

×100%=90%，
故答案為：90%；
（2）A為恒溫恒容，B為恒溫恒壓，正反應為氣體物質(zhì)的量減小的反應，A中壓強減小，A中所到達的平衡等效為在B的平衡基礎上降低壓強，B中的平衡向逆反應方向移動到達A中的平衡，故A中轉化率較小，A中X的量為B中的2倍，W的化學計量是Z的2倍，則n（Z）_A＜n（W）_B，故答案為：＜；
（3）打開K，為恒溫恒壓條件下，過一段時間重新達平衡（Ⅱ）與原B容器的平衡為等效平衡，X的轉化率相同，則參加反應的X的物質(zhì)的量=（4mol+2mol）×90%=5.4mol，則：
2X（g）+2Y（g）?Z（g）+2W（g） 物質(zhì)的量減小
2               1
5.4mol         2.7mol
故平衡時反應混合物的總物質(zhì)的量=4mol+14mol+2mol+7mol-2.7mol=24.3mol，體積之比等于物質(zhì)的量之比，故平衡后總體積=mL×

24.3

14+4

=1.35mL，則B的體積為1.35mL-mL=0.35m L，
故答案為：0.35m；
（4）a．反應是放熱反應，升高溫度平衡逆向進行，氣體體積增大，可以恢復原來體積，故a正確；
b．反應是放熱反應，降低溫度平衡正向進行，氣體體積減小，不可以恢復原來體積，故b錯誤；
c．充入稀有氣體，壓強減小，平衡逆向進行，氣體體積增大，可以恢復原來體積，故c正確；
故答案為：ac．

點評：本題考查了化學平衡影響因素，平衡計算分析，等效平衡理解應用，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．