Question

【题目】如图所示，当关闭K时，向A 中充入2molX、7molY，向B中充入4molX、14molY，起始时体积V（A）=V（B）=a L，在相同温度和有催化剂存在的条件下，两容器各自发生下列反应：2X（g）+2Y（g）Z（g）+2W（g）△H＜0达到平衡（Ⅰ）时V（B）=0.9a L，试回答：

（1）B中X的转化率α（X）B为_________。

（2）A中W和B中Z的物质的量的比较：n（W）A __________________ n（Z）B（填＜、＞、或=）

（3）打开K，过一段时间重新达平衡（Ⅱ）时，B的体积为_________升（用含a的代数式表示，连通管中气体体积不计）

（4）要使B容器恢复原来反应前的体积，可采取的措施是____________________。

Answer 1

【答案】（1）90%（2）＜（3）0.35a（4）升高温度

【解析】

试题分析：（1）B容器中达到平衡后体积变化为0.9aL，依据压强之比等于气体物质的量之比计算得到平衡后气体物质的量，，n=16.2mol，反应前后气体物质的量减小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的转化率α（X）B=×100%=90%；

（2）A为恒温恒容，B为恒温恒压，正反应为气体物质的量减小的反应，A中压强减小，A中所到达的平衡等效为在B的平衡基础上降低压强，B中的平衡向逆反应方向移动到达A中的平衡，故A中转化率较小，B中X、Y的量为A中的2倍，W的化学计量是Z的2倍，则n（W）A＜n（Z）B；

（3）打开K，为恒温恒压条件下，过一段时间重新达平衡（Ⅱ）与原B容器的平衡为等效平衡，X的转化率相同，则参加反应的X的物质的量=（4mol+2mol）×90%=5.4mol，则：

2X（g）+2Y（g）Z（g）+2W（g）△n

2 1

5.4mol 2.7mol

故平衡时反应混合物的总物质的量=4mol+14mol+2mol+7mol﹣2.7mol=24.3mol，体积之比等于物质的量之比，因此平衡后总体积=aL×=1.35aL，则B的体积为1.35aL﹣aL=0.35aL。

（4）要使B容器恢复原来反应前的体积，需要气体体积增大，反应是放热反应，升高温度平衡逆向进行，气体体积增大，可以恢复原来体积。