题目内容
【题目】如图所示,当关闭K时,向A(恒容)中充入1molX、1molY,向B(带有活塞)中充入2molX、2molY,起始时,V(A)=V(B)=aL。在相同温度和催化剂存在的条件下,两容器中各自发生下列反应:2X(g)+2Y(g)3Z(g)+2W(g)△H<0,达到平衡(Ⅰ)时,V(B)=1.2aL,请回答:
(1)B中X的转化率α(X)B为__________;
(2)A中W和B中W的物质的量比较:n(W)A_____n(W)B(填大于、小于、等于);
(3)打开K,过一段时间重新达平衡(Ⅱ)时,B的体积为______(用a的代数式表示,连通管中气体体积不计)。
(4)要使B容器恢复到原来反应前的体积,可采取的措施是_________。
A.升高温度 B.降低温度 C.充入稀有气体
【答案】(1)80%;(2)小于;(3)0.8a;(4)B。
【解析】
试题分析:(1)在B容器中反应是恒压过程,体积之比等于物质的量之比,起始总物质的量为4mol,体积为aL,平衡时体积为1.2aL,则总物质的量为n=(4mol ÷aL)×1.2aL=4.8mol,所以反应过程中气体的物质的量增加了0.8mol,设参加反应的X为amol,根据化学方程式计算,
2X(g)+2Y(g)3Z(g)+2W(g)△n
2 2 3 2 1
a 0.8
2/a=1/0.8,解得a=1.6,所以X的转化率为 (1.6mol÷2mol)×100%=80%;(2)由于该反应的正反应是气体体积增大的反应,而在平衡时V(B)=1.2aL,所以平衡时,A容器中的压强大于B容器,所以A中的反应正向进行的程度小于B,且起始A中的物质的量只为B中的一半,所以平衡时n(W)A<n(W)B;(3)打开K,A和B成为一个容器,平衡时的压强与未打末K时的B容器相同,起始量成比例,所以平衡也为等效平衡,达到平衡时A、B的总体积为3/2×1.2aL=1.8aL,所以B的体积为0.8aL;(4)A.升高温度,气体的体积扩大,会比平衡时的体积还大,不符合题意,错误;B.降低温度,气体的体积减小,可以恢复待反应前B的体积,正确;C.充入稀有气体,B容器的容积会进一步扩大,不符合题意,错误。