Question

【題目】如圖所示，當(dāng)關(guān)閉K時(shí)，向A 中充入2molX、7molY，向B中充入4molX、14molY，起始時(shí)體積V（A）=V（B）=a L，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)：2X（g）+2Y（g）Z（g）+2W（g）△H＜0達(dá)到平衡（Ⅰ）時(shí)V（B）=0.9a L，試回答：

（1）B中X的轉(zhuǎn)化率α（X）B為_(kāi)________。

（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(kāi)K，過(guò)一段時(shí)間重新達(dá)平衡（Ⅱ）時(shí)，B的體積為_(kāi)________升（用含a的代數(shù)式表示，連通管中氣體體積不計(jì)）

（4）要使B容器恢復(fù)原來(lái)反應(yīng)前的體積，可采取的措施是____________________。

Answer 1

【答案】（1）90%（2）＜（3）0.35a（4）升高溫度

【解析】

試題分析：（1）B容器中達(dá)到平衡后體積變化為0.9aL，依據(jù)壓強(qiáng)之比等于氣體物質(zhì)的量之比計(jì)算得到平衡后氣體物質(zhì)的量，，n=16.2mol，反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量減小18mol﹣16.2mol=1.8mol，

2X（g）+2Y（g）Z（g）+2W（g）△n

2 1

n（X） 1.8mol

n（X）=3.6mol

B中X的轉(zhuǎn)化率α（X）B=×100%=90%；

（2）A為恒溫恒容，B為恒溫恒壓，正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，A中壓強(qiáng)減小，A中所到達(dá)的平衡等效為在B的平衡基礎(chǔ)上降低壓強(qiáng)，B中的平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)到達(dá)A中的平衡，故A中轉(zhuǎn)化率較小，B中X、Y的量為A中的2倍，W的化學(xué)計(jì)量是Z的2倍，則n（W）A＜n（Z）B；

（3）打開(kāi)K，為恒溫恒壓條件下，過(guò)一段時(shí)間重新達(dá)平衡（Ⅱ）與原B容器的平衡為等效平衡，X的轉(zhuǎn)化率相同，則參加反應(yīng)的X的物質(zhì)的量=（4mol+2mol）×90%=5.4mol，則：

2X（g）+2Y（g）Z（g）+2W（g）△n

2 1

5.4mol 2.7mol

故平衡時(shí)反應(yīng)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，因此平衡后總體積=aL×=1.35aL，則B的體積為1.35aL﹣aL=0.35aL。

（4）要使B容器恢復(fù)原來(lái)反應(yīng)前的體積，需要?dú)怏w體積增大，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向進(jìn)行，氣體體積增大，可以恢復(fù)原來(lái)體積。