Question

如圖所示，當(dāng)關(guān)閉K時，向A 中充入2molX、7molY，向B中充入4molX、14molY，起始時V_（A）=V_（B）=a升，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V_（B）=0.9a升，試回答：
（1）B中X的轉(zhuǎn)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(dá)平衡（Ⅱ）時，B的體積為

 

升（用含a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(fù)原來反應(yīng)前的體積，可采取的措施是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計算,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)平衡專題

分析：根據(jù)圖象知，B保持恒壓，A保持恒容；
（1）依據(jù)B容器中反應(yīng)前后氣體體積變化計算物質(zhì)的量，結(jié)合反應(yīng)前后物質(zhì)的量計算反應(yīng)的X物質(zhì)的量，轉(zhuǎn)化率=

消耗量

起始量

×100%；
（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)，再結(jié)合A、B中X的轉(zhuǎn)化率大小進(jìn)行解答；
（3）打開K，為恒溫恒壓條件下，過一段時間重新達(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，計算平衡時反應(yīng)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(jìn)而計算B的體積；
（4）依據(jù)化學(xué)反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，結(jié)合影響化學(xué)平衡影響因素和平衡移動原理分析．

解答： 解：（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)的量之比計算得到平衡后氣體物質(zhì)的量，

a

14+4

=

0.9a

n

，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=

3.6mol

4mol

×100%=90%；
故答案為：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)計量是Z的2倍，則n（W）_A＜n（Z）_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(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）  物質(zhì)的量減小
2                                1
5.4mol                          2.7mol
故平衡時反應(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，故平衡后總體積=aL×

24.3

14+4

=1.35aL，則B的體積為1.35aL-aL=0.35aL
故答案為：0.35a；          
（4）要使B容器恢復(fù)原來反應(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)原來體積，故答案為：升高溫度．

點(diǎn)評：本題考查了化學(xué)平衡影響因素，平衡計算分析，等效平衡理解應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．