Question

如图所示，向A 和B 中都充入2mol X 和2mol Y，起始时V_A=a L，V_B=0.8a L，在相同温度和有催化剂的条件下，两容器中各自发生下列反应X（g）+Y（g）?2Z（g）+W（g）  达到平衡时，V_A=1.3a L，（A容器活塞无摩擦，可自由滑动）则下列说法正确的是（　　）

A．起始时两容器中的压强相等

B．打开K 达新平衡后，升高B容器温度，A 容器体积相比原平衡状态时一定增大

C．A容器中X 的转化率为60%，且比 B 容器中的 X 的转化率大

D．打开K 达新平衡后，AB两部分总体积是2aL

Answer 1

分析：根据图象知，A保持恒压，B保持恒容，
A、容器内气体的压强和容器体积以及气体的物质的量有关，符合方程PV=nRT；
B、打开K达新平衡等效为A中到达的平衡，根据X的转化率计算平衡后总的物质的量，再根据体积之比等于物质的量之比计算总体积，进而计算A容器的体积；
C、先根据相同条件下，气体的气体之比等于物质的量之比计算平衡后气体的物质的量，再结合方程式计算X反应的物质的量，最后根据转化率公式计算X的转化率，再结合B装置中压强对化学平衡的影响判断X的转化率；
D、打开K达新平衡等效为A中到达的平衡，根据X的转化率计算平衡后总的物质的量，再根据体积之比等于物质的量之比计算总体积，进而计算A容器的体积，升高温度，平衡向吸热方向移动，据此判断；

解答：解：A、根据公式PV=nRT，所以P=

nRT

V

，n相等，V越大，则P越小，起始时两容器中的压强A的较小，故A错误；
B、打开K达新平衡等效为A中到达的平衡，X的转化率为60%，参加反应的X的总的物质的量为4mol×60%=2.4mol，则：
X（g）+Y（g）?2Z（g）+W（g）  物质的量增多
1mol                            1mol
2.4mol                          2.4mol
平衡后容器中总物质的量8mol+2.4mol=10.4mol，气体的体积之比等于物质的量之比，高B容器温度，混合气体的温度升高，平衡向正反应方向移动，混合气体的总的物质的量增大，A容器体积会增大，故B正确；
C、达到平衡时，V_A=1.3a 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×1.3=2.6mol，设参加反应的A的物质的量为mmol，则：
X（g）+Y（g）?2Z（g）+W（g）  物质的量增多
1mol                            1mol
mmol                           （2.6-2）mol 
m=0.6，所以X物质的转化率=

0.6

1

=60%；B装置是在等容条件下，反应向正反应方向移动时，混合气体的物质的量增大，导致容器内气体压强增大，增大压强能抑制X的转化率，故B中X转化率小于A中X转化率，故C正确；
D、打开K达新平衡等效为A中到达的平衡，X的转化率为60%，参加反应的X的总的物质的量为4mol×60%=2.4mol，则：
X（g）+Y（g）?2Z（g）+W（g）  物质的量增多
1mol                            1mol
2.4mol                          2.4mol
平衡后容器中总物质的量8mol+2.4mol=10.4mol，气体的体积之比等于物质的量之比，AB两部分总体积是2.16aL，故D错误．
故选BC．

点评：本题考查学生化学平衡的有关计算以及化学平衡移动的有关知识，注意打开K达新平衡等效为A中到达的平衡是解题关键，难度大．