Question

如图，关闭活塞K，向A中充入1mol X、1mol Y，向B中充入2mol X、2mol Y，此时A、B的容积都是a L．在相同温度和催化剂存在的条件下，使两容器中各自发生下述反应：X（g）+Y（g）?2Z（g）+W（g）；△H＜0．A保持恒压，B保持恒容，达平衡时，A的体积为1.4a L．下列说法正确的是（　　）

• A、反应速率：v（B）＜v（A）
• B、A 容器中X的转化率为80%
• C、平衡时的压强：2p（A）=p（B）
• D、平衡时Y的体积分数：A＞B

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：A．对容器A来说，在建立化学平衡的过程中，反应混合物的总物质的量会增大，根据阿伏伽德罗定律（同温同容时，压强之比等于物质的量之比），其体积要增大，各组分的物质的量浓度就要减下，其反应速率也要减小．对于B容器来说，体积不变，各组分初始浓度是A容器的2倍，每个时刻的反应速率都将大于A容器，即反应速率：v（B）＞v（A）；
 B．根据阿伏伽德罗定律（同温同容时，压强之比等于物质的量之比），达平衡后，混合气体的物质的量是初始时物质的量的1.4倍，即1.4×2mol=2.8mol，即增加了0.8mol，根据化学方程式的计算分析；
C．因为B容器的初始量是A容器的2倍，在相同温度下，当A容器的体积是B容器体积的二分之一（即0.5aL）时，达到平衡后，各组分的浓度、百分含量、容器的压强都相等，且压强为P_B，当把此时A容器体积由0.5a体积扩大为1.4aL，不考虑平衡移动时压强会变为

5PB

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，当再建立平衡时，A容器的原平衡将向正反应方向移动，尽管气体的总物质的量要增加，但体积变化对压强的影响大；
D．根据C项中A容器的平衡变化，建立新平衡后，（容积为0.5aL与容积为1.4aL相比）Y的体积分数要减小．

解答： 解：A．对X（g）+Y（g）?2Z（g）+W（g）来说，开始时只加入反应物X和Y，该反应将向正反应发向进行以建立化学平衡．对容器A来说，在建立化学平衡的过程中，反应混合物的总物质的量会增大，根据阿伏伽德罗定律（同温同容时，压强之比等于物质的量之比），其体积要增大，各组分的物质的量浓度就要减下，其反应速率也要减小．对于B容器来说，体积不变，各组分初始浓度是A容器的2倍，每个时刻的反应速率都将大于A容器，即反应速率：v（B）＞v（A），故A错误；
 B．根据阿伏伽德罗定律（同温同容时，压强之比等于物质的量之比），达平衡后，混合气体的物质的量是初始时物质的量的1.4倍，即1.4×2mol=2.8mol，即增加了0.8mol，根据化学方程式的计算可知，
X （g）+Y（g）  2Z（g）+W（g）△n
  1                                     1
  0.8mol                             0.8mol
即达平衡后，反应掉0.8mol，A容器中X的转化率为80%，故B正确；
C．因为B容器的初始量是A容器的2倍，在相同温度下，当A容器的体积是B容器体积的二分之一（即0.5aL）时，达到平衡后，各组分的浓度、百分含量、容器的压强都相等，且压强为P_B，当把此时A容器体积由0.5a体积扩大为1.4aL，不考虑平衡移动时压强会变为5P_B/14，当再建立平衡时，A容器的原平衡将向正反应方向移动，尽管气体的总物质的量要增加，但体积变化对压强的影响大，即P_B＞2P_A，故C错误；
D．根据C项中A容器的平衡变化，建立新平衡后，（容积为0.5aL与容积为1.4aL相比）Y的体积分数要减小，即平衡时Y体积分数A＜B，故D错误；
故选B．

点评：本题难度较大，需要设计平衡和变换平衡，要求有清晰的思维过程，是一则训练思维的好题．