Question

如图所示向A中充入1mol X、1mol Y，向B中充入2mol X、2  mol Y，起始时，
V（A）=V（B）=a L．在相同温度和有催化剂存在下，两容器中各自发生下述反应：X（g）+Y（g）?2Z（g）+W（g）△H＜0．达到平衡时，V（A）=1.1a L．
试回答：
（1）A中X的转化率α（A）

20%

．
（2）打开K保持温度不变，又达到平衡时，A的体积为

2.3a

L．（连通管中气体体积不计）

Answer 1

分析：（1）A为恒温恒压过程，体积之比等于物质的量之比，据此计算平衡后A中平衡时混合气体的物质的量，根据差量法计算参加反应的X的物质的量，利用转化率定义计算；
（2）反应前后气体的物质的量不变，故打开K保持温度不变，又达到平衡与开始A中充入1mol X、1mol Y到达的平衡相同，根据X的转化率计算转化的X的物质的量，进而计算平衡后总的物质的量增大量，计算平衡后混合气体总的物质的量，再根据体积之比等于物质的量之比计算总体积，进而计算A容器的体积，据此判断．

解答：解：（1）A为恒温恒压过程，达到平衡时V_A=1.1a L，等压等温条件下，气体的体积之比等于气体的物质的量之比，所以平衡后混合气体的物质的量是2mol×1.1=2.2mol，设参加反应的X的物质的量为m mol，则：
X（g）+Y（g）?2Z（g）+W（g）  物质的量增多
1mol                            1mol
mmol                          （2.2-2）mol 
所以，m=0.2
所以X物质的转化率=

0.2mol

1mol

=20%；
故答案为：20%；
（2）打开K达新平衡等效为A中到达的平衡，X的转化率为20%，参加反应的X的总的物质的量为3mol×20%=0.6mol，则：
X（g）+Y（g）?2Z（g）+W（g）  物质的量增多
1mol                            1mol
0.6mol                          0.6mol
故平衡后容器内总的物质的量为（1mol+1mol+2mol+2mol）+0.6mol=6.6mol，气体的体积之比等于气体的物质的量之比，则总容器的体积为aL×

6.6mol

2mol

=3.3a，则A的体积为3.3a-a=2.3a，
故答案为：2.3a．

点评：本题考查了化学平衡的有关计算、等效平衡\阿伏伽德罗定律及推论等，难度解答，确定打开K所到达平衡与开始A中的平衡为等效平衡是解题关键．