Question

如右下图所示，图Ⅰ是恒压密闭容器，图Ⅱ是恒容密闭容器。当其它条件相同时，在Ⅰ、Ⅱ中分别加入2 mol X和2 mol Y，开始时容器的体积均为V L，发生如下反应并达到平衡状态： 2X(?)+Y(?)aZ(g)。此时Ⅰ中X、Y、Z的物质的量之比为1∶3∶2。下列判断正确的是(     )

A．物质Z的化学计量数a = 2

B．若Ⅱ中气体的密度如图Ⅲ所示，则X、Y中只有一种为气态

C．若X、Y均为气态，则在平衡时X的转化率：Ⅰ﹤Ⅱ

D．若X为固态、Y为气态，则Ⅰ、Ⅱ中从开始到平衡所需的时间：Ⅰ＞Ⅱ

Answer 1

B

解析试题分析：根据三段式：   2X(?)  +  Y(?) aZ(g)
起始       2mol     2mol        0
反应       2xmol    xmol       axmol
平衡      (2-2x)mol  (2-x)mol    axmol
平衡时X、Y、Z的物质的量之比为1∶3∶2，则x=0.8，a=1。
II中气体的密度随时间增大，II是固定容积的容器，说明反应前后气体的质量增加，则X、Y中只有一种为气态。若X、Y均为气态，I和II起始状态相同，平衡时I中的压强比II中的压强大所以I中X的转化率大于II中X的转化率。若X为固态、Y为气态，该反应为反应前后气体体积不变，I和II起始状态相同，则达平衡时，I和II的状态仍然相同，所以达平衡所需的时间也相同。答案选B。
考点：等效平衡
点评：本题是起始状态相同的恒温恒容容器与恒温恒压容器比较转化率的习题，这也是等效平衡的典型类型。解决这类习题要先让等压容器体积不变，然后再改变体积看平衡移动的方向。