Question

（10分）如圖Ⅰ，在恒壓密閉容器M中加入2 mol A和2 mol B，起始時容器體積為V L，發生如下反應并達到化學平衡狀態：
2 A(?)＋B(?)x C(g)；ΔH＜0
平衡時A、B、C的物質的量之比為1∶3∶4，C的物質的量為 y mol。

⑴根據題中數據計算，x ＝_________、y ＝_________；
⑵如圖Ⅱ，在體積為V L的恒容密閉容器N中發生上述反應（其它條件相同），測得反應過程中氣體的平均相對分子質量隨時間的變化如圖Ⅲ（t₀時達平衡），平衡時容器中C的物質的量為z mol。由于反應物A、B的狀態未知，則z和y的大小也不確定，請在下表中填入A、B的狀態與z、y的大小之間的關系（仿照情形①、可不填滿）：

可能的情形	A、B是否為氣態		z與y的大小關系	M(B)與M(C)的大小關系 （M表示摩爾質量）
	A	B
①	是	不是	z ＝y	前面的結論與此無關
②
③

Answer 1

⑴x ＝2   y ＝1.6                （4分）
⑵（A、B的狀態合起來算一格，每格1分，共6分）

	是	是	z ＜y	前面的結論與此無關
	不是	是	z ＜y	M(B)＜M(C)

（1）考查可逆反應的有關計算，一般采用三段式，即
2 A(?)＋B(?)x C(g)
起始量（mol）            2      2           0
轉化量（mol）           2y/x    y/x          y
平衡量（mol）        2－2y/x   2－y/x       y
所以有（2－2y/x）︰（2－y/x）︰y＝1∶3∶4
解得x＝2，y＝1.6
（2）根據圖像可知，氣體的相對分子質量是增大的。如果AB都是氣體，由于正反應是體積減小的，即在反應過程中壓強也是減小的，所以Ⅱ中反應物的轉化率小于I中反應的轉化率，即z ＜y，而BC的相對分子質量不能確定；如果A不是氣體，B是氣體，則要滿足相對分子質量增加，則M(B)＜M(C)。由于正反應是體積增大的，即在反應過程中壓強也是增大的，所以Ⅱ中反應物的轉化率小于I中反應的轉化率，即z ＜y。