Question

【题目】如图所示向A中充入1 mol X 、1 mol Y，向B中充入2 mol 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+Y2Z+W；（X、Y、Z、W均为气体）正反应为放热反应，达到平衡时，v（A）=1.2a L。

试回答：

（1）A中X的转化率α(A)_______________________________________________________。

（2）A、B中X的转化率的关系：α(A) ___________α(B)。(填“＜”“＞”或“=”)

（3）打开K，一段时间又达到平衡，A的体积为___________L。（连通管中气体体积不计）

Answer 1

【答案】40% ＞2.6a

【解析】

（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，根据转化率定义计算；
（2）A为恒温恒压容器，B为恒温恒容容器，反应前后是气体体积增大的反应，A中充入1mol X和1mol Y，向B中充入2mol X和2mol Y，B容器与A相比相当于增大了压强；
（3）开K保持温度不变，A、B为等效平衡；

（1）A为恒温恒压过程，达到平衡时V(A)=1.2a 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×1.2=2.4mol，设参加反应的X的物质的量为x mol，

X + Y 2Z + W

1 1 2 1 1

X 2.4-2；

X=0.4mol，所以A中X的转化率α(A) ；

（2）A为恒温恒压容器，B为恒温恒容容器，反应前后是气体体积增大的反应，A中充入1mol X和1mol Y，向B中充入2mol X和2mol Y，B容器与A相比相当于增大了压强，平衡逆向进行，平衡后A中的X的转化率大，所以α(A) >α(B)；

（3）打开K，保持温度不变，A、B为等效平衡，B投料为A的2倍，所以A中平衡后气体的体积为2.4a，则总体积为3.6a，A的体积为3.6a-a=2.6aL；