Question

【題目】圖中，P為一可自由滑動的活塞，關閉K，分別向容器A、B中各充入1mol X、1mol Y，起始時，VA=a L，VB=0.8a L（連通管的體積忽略不計），在相同溫度和有催化劑存在的條件下，兩容器中各自發生下述反應：3X（g）+3Y（g）2Z（g）+2W（g），達平衡時，VB=0.6a L．回答下列問題：

（1）達到平衡時B中X的轉化率為 ．
（2）平衡時A、B中混合氣體的平均相對分子質量的關系是：MAMB（填“＞”、“=”或“＜”）．
（3）打開K，一段時間后反應再次達到平衡，則B的體積為L．

Answer 1

【答案】
（1）75%
（2）小于
（3）0.2a
【解析】解：（1）B為恒溫恒壓，反應前后體積之比等于物質的量之比，令平衡后B中混合氣體的物質的量為n，則：0.8aL：0.6aL=2mol：n，解答n=1.5mol，

	3X（g）+	3Y（g）		2Z（g）+	2W（g）
開始：	1mol	1mol		0	0
轉化：	xmol	xmol		xmol	xmol
平衡：	（1﹣x）mol	（1﹣x）mol		xmol	xmol

所以：（1﹣x）mol+（1﹣x）mol+ xmol+ xmol=1.5mol，
解得x=0.75，
B中X的轉化率為 ×100%=75%；
所以答案是：75%；（2）A為恒溫恒容條件，B為恒溫恒壓條件，B容器體積減小，壓強增大，平衡正向進行，氣體物質的量減小，混合氣體質量不變，根據M= 判斷得MA＜MB ，
所以答案是：小于；（3）打開K達到平衡時，混合氣體壓強應該與第一次平衡時B的壓強相同，該反應是在等溫等壓條件下進行的反應，AB中反應開始物質的量是4mol，等溫等壓下，氣體的物質的量之比等于體積之比，則打開K時達到平衡狀態容器體積應該是原來B容器體積的2倍，為1.2aL，因為VA=a L，則B的體積=1.2aL﹣aL，
所以答案是：0.2a．
【考點精析】關于本題考查的化學平衡的計算，需要了解反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%；產品的產率=實際生成產物的物質的量÷理論上可得到產物的物質的量×100%才能得出正確答案．