Question

(6分)如下圖所示，關閉活塞K，向A中充入1molX和1molY，向B中充入2molX和2molY，起始時V_A=V_B=aL。在相同溫度和有催化劑存在的條件下，兩容器中各自發生下述反應：

X+Y2Z+2W+Q；ΔH＜0（X、Y、Z、W均為氣體），達到平衡時，V_A=1.2aL。試回答：
（1）A中X的轉化率α_A=________。
（2）A、B中X轉化率的關系：α_A________α_B（填“＞”、“=”或“＜”）。
（3）打開活塞K，一段時間后又達到平衡時，A的體積為________L（連通管中氣體體積不計）。

Answer 1

(1)20%        (2)>             (3)2.6a

考查可逆反應的有關計算，一般采用三段式。
（1）             X   +   Y2Z+2W
起始量（mol）      1       1      0  0
轉化量（mol）      x       x      2x  2x
平衡量（mol）    1－x    1－x     2x  2x
達到平衡時，V_A=1.2aL
所以
解得x＝0.2mol
所以A中X的轉化率α_A=0.2÷1×100％＝20％
（2）根據反應的方程式可知，正反應是體積增大的，因此壓強也是增大的。A保持溫度和壓強，B保持溫度和體積不變。因此在反應過程中B中的壓強大于A中的壓強，由于壓強越大，越步利于平衡向正反應方向進行，因此A中的轉化率高于B中的轉化率。
（3）在溫度和壓強不變的情況下，打開活塞K，由于X和Y的起始物質的量之比是相等的，因此平衡是等效的，所以最終平衡時容器的體積應該是1.2aL×3＝3.6aL，所以A中的體積是3.6aL－aL＝2.6aL。