Question

如圖所示，向A中充入1molX和1molY，向B中充入2molX和2molY，起始V_A=V_B=aL，在相同溫度和有催化劑的條件下，兩容器中各自發生下列反應 X_（g）+Y_（g）?2Z_（g）+W_（g）達到平衡時，V_A=1.2aL，則下列說法正確的是（　　）

• A、反應開始時，B容器中化學反應速率快
• B、A容器中X的轉化率為40%，且比B容器中X的轉化率小
• C、打開K一段時間達平衡時，A的體積為1.6aL（連通管中氣體體積不計）
• D、打開K達新平衡后，升高B容器溫度，A容器體積一定增大

Answer 1

分析：根據圖象知，A保持恒壓，B保持恒容．
A、化學反應速率與物質的濃度有關，濃度越大反應速率越大；
B、先根據相同條件下，氣體的氣體之比等于物質的量之比計算平衡后氣體的物質的量，再結合方程式計算X反應的物質的量，最后根據轉化率公式計算X的轉化率，再結合B裝置中壓強對化學平衡的影響判斷X的轉化率；
C、根據等溫、等壓條件下，氣體的體積之比等于物質的量之比，已知A中充入1molX和1molY的體積為1.2aL，則打開K，相當于充入了3molX和3molY，所以AB總體積為3.6aL，從而得出A的體積；
D、升高溫度，平衡向吸熱方向移動．

解答：解：A、起始V_A=V_B=aL，B中的物質的量大于A中的物質的量，即B裝置中的濃度大于A裝置中的濃度，所以反應開始時，B反應速率大于A反應速率，故A正確；
B、等壓、等溫條件下，氣體的體積之比大于氣體的物質的量之比，達到平衡時，V_A=1.2a L，所以平衡后混合氣體的物質的量是2.4mol．
設A物質反應了mmol．
X（g）+Y（g）?2Z（g）+W（g）  物質的量增多
1mol                            1mol
nmol                           （2.4-2）mol  
n=0.4
所以X物質的轉化率=

0.4mol

1mol

=40%；
B裝置是在等容條件下，反應向正反應方向移動時，混合氣體的物質的量增大，導致容器內氣體壓強增大，增大壓強能抑制X的轉化率，所以X的轉化率減小，所以B容器中X的轉化率比A小，故B錯誤；
C、當打開K時，整個裝置是在等溫、等壓條件下反應，使整個裝置中氣體的壓強與A裝置中的初始壓強相同時；向A中充入1molX和1molY達到平衡時，V_A=1.2aL；當打開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，達到平衡狀態時，混合氣體的體積是3.6aL，其中B是aL，所以A是2.6aL，故C錯誤．
D、不能確定該反應是放熱反應還是吸熱反應，所以升高溫度，平衡移動方向不確定，則A容器的體積可能增大，也可能減小，故D錯誤．
故選A．

點評：本題考查了化學平衡的有關計算、化學平衡影響條件等，難度中等，確定打開K所到達平衡與開始A中的平衡為等效平衡是解題關鍵．