Question

【題目】如圖所示，向A中充入1molX和1molY，向B中充入2molX和2molY，起始VA=VB=aL，在相同溫度和有催化劑的條件下，兩容器中各自發(fā)生下列反應(yīng) X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g)；△H＞0達(dá)到平衡時，VA=1.2aL，則下列說法錯誤的是：

A.反應(yīng)開始時，B容器中化學(xué)反應(yīng)速率快

B.A容器中X的轉(zhuǎn)化率為40%，且比B容器中X的轉(zhuǎn)化率大

C.打開K一段時間達(dá)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(dá)新平衡后，升高B容器溫度，A容器體積會增大

Answer 1

【答案】C

【解析】

由圖可知，A保持恒壓，B保持恒容．
A. 化學(xué)反應(yīng)速率與物質(zhì)的濃度有關(guān)，濃度越大反應(yīng)速率越大；
B. 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)合方程式列三段式計算X參加反應(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，再結(jié)合A裝置為恒壓條件，相對于B來說，A容器相當(dāng)于減壓，分析化學(xué)平衡移動，判斷X的轉(zhuǎn)化率的大小關(guān)系；
C. 根據(jù)恒溫恒容條件下，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；
D. 升高溫度，平衡向吸熱方向移動。

A. 起始VA=VB=aL，B中的物質(zhì)的量大于A中的物質(zhì)的量，即B裝置中的濃度大于A裝置中的濃度，所以反應(yīng)開始時，B反應(yīng)速率大于A反應(yīng)速率，A項正確；

B. 恒溫恒壓條件下，氣體的體積之比等于氣體的物質(zhì)的量之比，達(dá)到平衡時，VA=1.2aL，是起始時容器容積的1.2倍，所以平衡后混合氣體的物質(zhì)的量應(yīng)為起始時混合氣體物質(zhì)的量的1.2倍，共2.4mol，

設(shè)A物質(zhì)反應(yīng)了x mol，可列出三段式

X(g) + Y(g) 2Z(g) + W(g)

起始 1mol 1mol

轉(zhuǎn)化 x mol x mol 2x mol x mol

平衡 (1-x)mol (1-x)mol 2x mol x mol 則1-x+1-x+2x+x=2.4mol

解得，x=0.4mol，所以A容器中X的轉(zhuǎn)化率為；A裝置為恒溫恒壓條件，該反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行時，混合氣體的物質(zhì)的量增大，導(dǎo)致A容器容積增大，相對于B來說，A容器相當(dāng)于減壓，而減壓平衡會向氣體體積增大的正反應(yīng)方向移動，所以A容器中X的轉(zhuǎn)化率比B大，B項正確；

C. 當(dāng)打開K時，整個裝置是在恒溫恒壓條件下反應(yīng)，使整個裝置中氣體的壓強與A裝置中的初始壓強相同，向A中充入1molX和1molY達(dá)到平衡時，VA=1.2aL；當(dāng)打開K時，AB中氣體共為3molX和3molY，由于整個裝置是在恒溫恒壓條件下的反應(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3.6aLaL=2.6aL，故C錯誤；

D. 打開K后，裝置為恒壓條件，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，所以升高溫度，平衡正向移動，氣體物質(zhì)的量增大，則容器容積增大，則A容器的體積會增大，D項正確；

答案選C。