Question

有甲、乙两个容积均为1L的密闭容器，在控制两容器的温度相同且恒定的情况下进行反应：2X（g）+Y（g）?a Z（g）．①向甲中通入4mol X、2mol Y，达平衡时测得其中Z的体积分数为60%；②向乙中通入1molX、0.5mol Y和3molZ，平衡时测得Z的体积分数为W%．试回答：
（1）若W%=60%，且建立平衡的过程中乙的压强有变化，则a=

2

．
（2）若W%=60%，且平衡时甲、乙的压强不同，则乙中平衡时c（X）=

1.2mol/L

．
（3）若a=4，则W%

大于

60%（填“大于”、“小于”或“等于”）．

Answer 1

分析：（1）若W%=60%，说明在恒温恒容条件下①和②为等效平衡，根据①和②的物质的量变化计算出a；
（2）根据平衡时甲、乙的压强不同但是Z的含量相同可知，两个反应为等效平衡，压强不影响平衡，即a=3；
（3）a=4，相当于最初加入了2molA、1molB，若与①为大小平衡，则W%=60%，由于反应物物质的量减小，平衡向着正向移动．

解答：解：（1）若W%=60%，且建立平衡的过程中乙的压强有变化，说明了两个平衡为等效平衡，按照计量数转化的方程式的一边，各组分的物质的量一定相等，所以①和②可以看成同一个反应处于不同时间段的情况，①和②的物质的量变化一定满足方程式中各物质的化学计量数关系；①和②中△n（X）=（4-1）mol=3mol，△n（Y）=2mol-0.5mol=1.5mol，△n（Z）=3mol，X、Y、Z的计量数之比等于物质的量变化之比，即2：1：a：=3mol：1.5mol：3mol，解得a=2，
故答案为：2；
（2）若W%=60%，说明两个平衡为等效平衡，由于平衡时甲、乙的压强不同，说明加入的最初物质的物质的量不同，必须满足反应方程式两边化学计量数之和相等，即a=2，压强不影响化学平衡，主要加入的反应为满足n（A）：n（B）=4mol：2mol=2：1即可；由于物质的量不变，所以达到平衡时总物质的量为：3mol+1mol+0.5mol=4.5mol，平衡时Z的物质的量为：4.5mol×60%=2.7mol，反应消耗了（3mol-2.7mol）=0.3molZ，根据反应方程式2X（g）+Y（g）?3Z（g），生成了0.2molX，此时X的物质的量为：1mol+0.2mol=11.2mol，所以c（X）=

1.2mol

1L

=1.2mol/L，
故答案为：1.2mol/L；
（3）若a=4，②中各物质完全转化为反应物，相当于最初加入了2molA、1molB，假如与①的转化率相等，则W%=60%，由于反应物的物质的量减小，容器中压强减小，平衡向着体积增大的正向移动，所以W%＞60%，
故答案为：大于．

点评：本题考查了化学平衡的计算，题目难度中等，注意等效平衡的判断及其应用，试题有利于培养学生的逻辑推理能力，提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力及化学计算能力．