Question

【题目】图中，P为一可自由滑动的活塞，关闭K，分别向容器A、B中各充入1mol X、1mol Y，起始时，VA=a L，VB=0.8a L（连通管的体积忽略不计），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述反应：3X（g）+3Y（g）2Z（g）+2W（g），达平衡时，VB=0.6a L．回答下列问题：

（1）达到平衡时B中X的转化率为 ．
（2）平衡时A、B中混合气体的平均相对分子质量的关系是：MAMB（填“＞”、“=”或“＜”）．
（3）打开K，一段时间后反应再次达到平衡，则B的体积为L．

Answer 1

【答案】
（1）75%
（2）小于
（3）0.2a
【解析】解：（1）B为恒温恒压，反应前后体积之比等于物质的量之比，令平衡后B中混合气体的物质的量为n，则：0.8aL：0.6aL=2mol：n，解答n=1.5mol，

	3X（g）+	3Y（g）		2Z（g）+	2W（g）
开始：	1mol	1mol		0	0
转化：	xmol	xmol		xmol	xmol
平衡：	（1﹣x）mol	（1﹣x）mol		xmol	xmol

所以：（1﹣x）mol+（1﹣x）mol+ xmol+ xmol=1.5mol，
解得x=0.75，
B中X的转化率为 ×100%=75%；
所以答案是：75%；（2）A为恒温恒容条件，B为恒温恒压条件，B容器体积减小，压强增大，平衡正向进行，气体物质的量减小，混合气体质量不变，根据M= 判断得MA＜MB ，
所以答案是：小于；（3）打开K达到平衡时，混合气体压强应该与第一次平衡时B的压强相同，该反应是在等温等压条件下进行的反应，AB中反应开始物质的量是4mol，等温等压下，气体的物质的量之比等于体积之比，则打开K时达到平衡状态容器体积应该是原来B容器体积的2倍，为1.2aL，因为VA=a L，则B的体积=1.2aL﹣aL，
所以答案是：0.2a．
【考点精析】关于本题考查的化学平衡的计算，需要了解反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%才能得出正确答案．