Question

如圖中，P為一可自由滑動的活塞，關閉K，分別向容器A、B中各充入2mol X、2mol Y，起始時，V_A=a L，V_B=0.8a L（連通管的體積忽略不計），在相同溫度和有催化劑存在的條件下，兩容器中各自發(fā)生下述反應：3X（g）+3Y（g）?2Z（g）+2W（g），達到平衡時，V_B=0.6a L．下列說法錯誤的是（　　）

• A、B中X的轉(zhuǎn)化率為75%
• B、A中X的轉(zhuǎn)化率比B中的低
• C、平衡時A中混合氣體密度比B小
• D、打開K，一段時間后反應再次達到平衡，則B的體積為1.2a L

Answer 1

考點：化學平衡的計算,化學平衡建立的過程

專題：化學平衡專題

分析：根據(jù)圖象知，A保持恒容，B保持恒壓，
A、因為B容器中是恒壓過程，利用三段式，根據(jù)體積之比等物質(zhì)的量之比，可以求得參加反應的X的物質(zhì)的量，再求得X的轉(zhuǎn)化率；
B、起始時，V_A=a L，V_B=0.8a L，而充入的A、B是相同的，所以在B中壓強始終比A的大，反應正向進行的程度大，據(jù)此判斷X的轉(zhuǎn)化率；
C、A、B兩容器中氣體的質(zhì)量始終相等，根據(jù)反應后兩容器的體積大小可比較出密度大�。�
D、打開K達新平衡等效為B中到達的平衡，根據(jù)X的轉(zhuǎn)化率計算平衡后總的物質(zhì)的量，再根據(jù)體積之比等于物質(zhì)的量之比計算總體積，進而計算B容器的體積，據(jù)此判斷；

解答： 解：根據(jù)圖象知，A保持恒容，B保持恒壓，
A、因為B容器中是恒壓過程，利用三段式，根據(jù)體積之比等物質(zhì)的量之比，可以求得參加反應的X的物質(zhì)的量，再求得X的轉(zhuǎn)化率；
設反應轉(zhuǎn)化了的X的物質(zhì)的量為mmol，則：
            3X（g）+3Y（g2Z（g）+2W（g）
起始（mol）  2       2    　　　   0     　 0
反應（mol）  m      　m   　  　 

2

3

m   　 

2

3

m
平衡（mol） 2-m     2-m   　　 　 

2

3

m   　 

2

3

m
 即

2-m+2-m+ 2 3 m+ 2 3 m

2+2

=

0.6a

0.8a

，解得：m=1.5，所以X物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率

1.5

2

100%=75%，故A正確；

B、起始時，V_A=a L，V_B=0.8a L，而充入的A、B是相同的，所以在B中壓強始終比A的大，反應正向進行的程度大，所以B中的X的轉(zhuǎn)化率大于A中X的轉(zhuǎn)化率，故B正確；
C、A、B兩容器中氣體的質(zhì)量始終相等，根據(jù)題中條件可知，反應后B容器的體積比A容器的體積小，所以B中的密度大于A中的密度，故C正確；
D、打開K達新平衡等效為B中到達的平衡，X的轉(zhuǎn)化率為75%，參加反應的X的總的物質(zhì)的量為4mol×75%=3mol，
            3X（g）+3Y（g2Z（g）+2W（g）
起始（mol）  4       4    　　　   0     　 0
反應（mol）  3       3            2         2
平衡（mol）  1       1            2         2
故平衡后容器內(nèi)總的物質(zhì)的量為1mol+1mol+2mol+2mol=6mol，氣體的體積之比等于氣體的物質(zhì)的量之比，則總?cè)萜鞯捏w積為

0.8aL

4mol

×6mol=1.2aL，則V_B=1.2aL-aL=0.2aL，故D錯誤；
故選D．

點評：本題主要考查學生化學平衡的有關計算以及化學平衡移動的有關知識，注意打開K達新平衡等效為A中到達的平衡是解題關鍵，難度大．