Question

(6分)如下图所示，关闭活塞K，向A中充入1molX和1molY，向B中充入2molX和2molY，起始时V_A=V_B=aL。在相同温度和有催化剂存在的条件下，两容器中各自发生下述反应：

X+Y2Z+2W+Q；ΔH＜0（X、Y、Z、W均为气体），达到平衡时，V_A=1.2aL。试回答：
（1）A中X的转化率α_A=________。
（2）A、B中X转化率的关系：α_A________α_B（填“＞”、“=”或“＜”）。
（3）打开活塞K，一段时间后又达到平衡时，A的体积为________L（连通管中气体体积不计）。

Answer 1

(1)20%        (2)>             (3)2.6a

考查可逆反应的有关计算，一般采用三段式。
（1）             X   +   Y2Z+2W
起始量（mol）      1       1      0  0
转化量（mol）      x       x      2x  2x
平衡量（mol）    1－x    1－x     2x  2x
达到平衡时，V_A=1.2aL
所以
解得x＝0.2mol
所以A中X的转化率α_A=0.2÷1×100％＝20％
（2）根据反应的方程式可知，正反应是体积增大的，因此压强也是增大的。A保持温度和压强，B保持温度和体积不变。因此在反应过程中B中的压强大于A中的压强，由于压强越大，越步利于平衡向正反应方向进行，因此A中的转化率高于B中的转化率。
（3）在温度和压强不变的情况下，打开活塞K，由于X和Y的起始物质的量之比是相等的，因此平衡是等效的，所以最终平衡时容器的体积应该是1.2aL×3＝3.6aL，所以A中的体积是3.6aL－aL＝2.6aL。