Question

如图所示，当关闭阀门K时，向甲中充入1.5 mol A、3.5 mol B，向乙中充入3 mol A、7 mol B，起始时，甲、乙体积均为VL。在相同温度和有催化剂存在的条件下，两容器中各自发生下列反应：3A(g)＋2B(g)C(g)＋2D(g)  ΔH<0；达到平衡（Ⅰ）时，V(乙)=0.86V L。请回答：

（1）乙中B的转化率为           

（2）甲中D和乙中C的物质的量比较：         （填“相等”、“前者大”、“后者大”）；

（3）打开K，过一段时间重新达平衡（Ⅱ）时，乙的体积为         （用含V的代数式表示，连通管中气体体积忽略不计。）

 

Answer 1

（1）20％（2）    后者大  （3）  0.29V 

解析:（1）乙容器保持恒温恒压，根据方程式可知

3A(g)＋2B(g)C(g)＋2D(g)

起始量（mol）             3      7       0    0

转化量（mol）             3x     2x      x     2x

平衡量（mol）          3－3x    7－2x    x     2x

因为体积之比是物质的量之比

所以，解得x＝0.7

所以B的转化率是

（2）甲保持恒温和恒容，因为反应是体积减小的可逆反应，所以在反应过程中甲中反应物的转化率要低于乙中反应物的转化率，所以甲中D的物质的量一定小于0.7mol。

（3）若打开K，则整个体系相当于是在恒温恒压进行，由于反应物的物质的量之比和最初乙中是相同的，所以平衡是等效的。因此平衡总体积是，所以乙的体积为1.29VL－VL＝0.29VL。