题目内容
图中，P为一可自由滑动的活塞，关闭K，分别向容器A、B中各充入2mol X、2mol Y，起始时，VA=a L，VB=0.8a L（连通管的体积忽略不计），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：3X（g）+3Y（g）?2Z（g）+2W（g），达到平衡时，VB=0.6a L．（1）B中X的转化率为
（2）A、B中X的转化率的关系是A
（3）平衡时A、B中混合气体的平均相对分子质量的关系是：MA
（4）打开K，一段时间后反应再次达到平衡，则B的体积为
考点：化学平衡建立的过程,化学平衡的计算
专题：化学平衡专题
分析：（1）B为恒温恒压，利用体积之比等于物质的量之比，求出平衡时B中混合气体的物质的量，令转化的X的物质的量为想xmol，利用三段式列方程求出，再利用转化率的定义计算x的转化率；
（2）A容积不变，而B容积缩小，A中容器压强小于B中压强，平衡向逆反应方向移动；
（3）A为恒温恒容条件，B为恒温恒压条件，B容器体积减小，压强增大，平衡正向进行，气体物质的量减小，依据气体摩尔质量概念分析判断；
（4）依据摩尔质量概念分析，计算气体密度是利用气体质量除以体积，气体质量需要知道我在的摩尔质量；
（5）打开K达到平衡时，平衡体系的组成与原B容器中相同，物质的转化率相同，平衡时各组分的含量相同．
（2）A容积不变，而B容积缩小，A中容器压强小于B中压强，平衡向逆反应方向移动；
（3）A为恒温恒容条件，B为恒温恒压条件，B容器体积减小，压强增大，平衡正向进行，气体物质的量减小，依据气体摩尔质量概念分析判断；
（4）依据摩尔质量概念分析，计算气体密度是利用气体质量除以体积，气体质量需要知道我在的摩尔质量；
（5）打开K达到平衡时，平衡体系的组成与原B容器中相同，物质的转化率相同，平衡时各组分的含量相同．
解答：
解：（1）B为恒温恒压，反应前后体积之比等于物质的量之比，令平衡后B中混合气体的物质的量为n，则：
0.8aL：0.6aL=4mol：n，解得n=3mol，
3X（g）+3Y（g）?2Z（g）+2W（g），
开始：2mol 2mol 0mol 0mol
转化：xmol xmol
xmol
xmol
平衡：（2-x）mol （2-x）mol
xmol
xmol
所以：（2-x）mol+（2-x）mol+
xmol+
xmol=3mol，
解得x=1.5，
N2的转化率为
×100%=75%；
故答案为：75%；
（2）A容积不变，而B容积缩小，所以A中容器压强小于B中压强，平衡向逆反应方向移动，X2的转化率小于B中X2的转化率，
故答案为：＜；B中压强比A中要大，而增大压强，有利于平衡向正反应方向移动，反应物的转化率增大；
（3）A为恒温恒容条件，B为恒温恒压条件，反应过程中气体质量不变，B容器体积减小，压强增大，平衡正向进行，气体物质的量减小，B中混合气体的平均相对分子质量大；平衡时A、B中混合气体的平均相对分子质量的关系是MA＜MB；
故答案为：＜；
（4）打开K达到的平衡，可等效为开始打开K达到的平衡，与原B中平衡等效，氮气的转化率相同，氮气物质的量变为2mol，NH3的物质的量为原B中2倍，平衡体系的组成与原B容器中相同，平衡时各组分的含量不变，此时容器内混合气体的物质的量为原B中2倍，体积之比等于物质的量之比，容器的总体积为原B平衡时体积的2倍，即1.2aL，故此时B的体积1.2aL-aL=0.2aL，
故答案为：0.2a．
0.8aL：0.6aL=4mol：n，解得n=3mol，
3X（g）+3Y（g）?2Z（g）+2W（g），
开始：2mol 2mol 0mol 0mol
转化：xmol xmol
| 2 |
| 3 |
| 2 |
| 3 |
平衡：（2-x）mol （2-x）mol
| 2 |
| 3 |
| 2 |
| 3 |
所以：（2-x）mol+（2-x）mol+
| 2 |
| 3 |
| 2 |
| 3 |
解得x=1.5，
N2的转化率为
| 1.5 |
| 2 |
故答案为：75%；
（2）A容积不变，而B容积缩小，所以A中容器压强小于B中压强，平衡向逆反应方向移动，X2的转化率小于B中X2的转化率，
故答案为：＜；B中压强比A中要大，而增大压强，有利于平衡向正反应方向移动，反应物的转化率增大；
（3）A为恒温恒容条件，B为恒温恒压条件，反应过程中气体质量不变，B容器体积减小，压强增大，平衡正向进行，气体物质的量减小，B中混合气体的平均相对分子质量大；平衡时A、B中混合气体的平均相对分子质量的关系是MA＜MB；
故答案为：＜；
（4）打开K达到的平衡，可等效为开始打开K达到的平衡，与原B中平衡等效，氮气的转化率相同，氮气物质的量变为2mol，NH3的物质的量为原B中2倍，平衡体系的组成与原B容器中相同，平衡时各组分的含量不变，此时容器内混合气体的物质的量为原B中2倍，体积之比等于物质的量之比，容器的总体积为原B平衡时体积的2倍，即1.2aL，故此时B的体积1.2aL-aL=0.2aL，
故答案为：0.2a．
点评：本题主要考查化学平衡计算，难度较大，注意等效平衡的利用是解题的关键．
练习册系列答案
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