Question

如圖，容器A左側(cè)是可平行移動的活塞．關(guān)閉活塞K，向A中充入1molX和1molY，向B中充入2molX和2molY，起始時A、B的體積都等于aL．在溫度相同、外界壓強相同和催化劑存在的條件下，使兩容器各自發(fā)生反應(yīng)：X（g）+Y（g）?Z（g）+2W（g）．達(dá)平衡時，A的體積為1.2aL．下列說法正確的是（　�。�

• A、反應(yīng)速率：V（B）＜V（A）
• B、A容器中X轉(zhuǎn)化率為20%
• C、平衡時的壓強：P（B）=2P（A）
• D、若打開K，則達(dá)到新的化學(xué)平衡時，A的體積為2.6aL

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的計算

專題：化學(xué)平衡專題

分析：A．對容器A來說，在建立化學(xué)平衡的過程中，反應(yīng)混合物的總物質(zhì)的量會增大，根據(jù)阿伏伽德羅定律（同溫同容時，壓強之比等于物質(zhì)的量之比），其體積要增大，各組分的物質(zhì)的量濃度就要減下，其反應(yīng)速率也要減�。畬τ贐容器來說，體積不變，各組分初始濃度是A容器的2倍，每個時刻的反應(yīng)速率都將大于A容器，即反應(yīng)速率：v（B）＞v（A）；
 B．根據(jù)阿伏伽德羅定律（同溫同容時，壓強之比等于物質(zhì)的量之比，達(dá)平衡后，混合氣體的物質(zhì)的量是初始時物質(zhì)的量的1.2倍，即1.2×2mol=2.4mol，即增加了0.4mol，根據(jù)化學(xué)方程式的計算分析；
C．因為B容器的初始量是A容器的2倍，在相同溫度下，當(dāng)A容器的體積是B容器體積的二分之一（即0.5aL）時，達(dá)到平衡后，各組分的濃度、百分含量、容器的壓強都相等，且壓強為P_B，當(dāng)把此時A容器體積由0.5a體積擴大為1.4aL，不考慮平衡移動時壓強會變?yōu)?span id="x9b5qbq" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

5P B

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，當(dāng)再建立平衡時，A容器的原平衡將向正反應(yīng)方向移動，盡管氣體的總物質(zhì)的量要增加，但體積變化對壓強的影響大；
D．若打開K，相當(dāng)于等壓，與原來的A等效，故反應(yīng)后的總體積為1.2a×3=3.6a，所以則達(dá)到新的化學(xué)平衡時，A的體積為2.6aL．

解答： 解：A．對X（g）+Y（g）?2Z（g）+W（g）來說，開始時只加入反應(yīng)物X和Y，該反應(yīng)將向正反應(yīng)發(fā)向進行以建立化學(xué)平衡．對容器A來說，在建立化學(xué)平衡的過程中，反應(yīng)混合物的總物質(zhì)的量會增大，根據(jù)阿伏伽德羅定律（同溫同容時，壓強之比等于物質(zhì)的量之比），其體積要增大，各組分的物質(zhì)的量濃度就要減下，其反應(yīng)速率也要減�。畬τ贐容器來說，體積不變，各組分初始濃度是A容器的2倍，每個時刻的反應(yīng)速率都將大于A容器，即反應(yīng)速率：v（B）＞v（A），故A錯誤；
 B．根據(jù)阿伏伽德羅定律（同溫同容時，壓強之比等于物質(zhì)的量之比），達(dá)平衡后，混合氣體的物質(zhì)的量是初始時物質(zhì)的量的1.2倍，即1.2×2mol=2.4mol，即增加了0.4mol，根據(jù)化學(xué)方程式的計算可知，
X （g）+Y（g）?Z（g）+2W（g）△n
  1                          1
  0.4mol                   0.4mol
即達(dá)平衡后，反應(yīng)掉0.4mol，A容器中X的轉(zhuǎn)化率為40%，故B錯誤；
C．因為B容器的初始量是A容器的2倍，在相同溫度下，當(dāng)A容器的體積是B容器體積的二分之一（即0.5aL）時，達(dá)到平衡后，各組分的濃度、百分含量、容器的壓強都相等，且壓強為P_B，當(dāng)把此時A容器體積由0.5a體積擴大為1.4aL，不考慮平衡移動時壓強會變?yōu)?P_B/14，當(dāng)再建立平衡時，A容器的原平衡將向正反應(yīng)方向移動，盡管氣體的總物質(zhì)的量要增加，但體積變化對壓強的影響大，即P_B＞2P_A，故C錯誤；
D．若打開K，相當(dāng)于等壓，與原來的A等效，故反應(yīng)后的總體積為1.2a×3=3.6a，所以則達(dá)到新的化學(xué)平衡時，A的體積為2.6aL，故D正確．
故選D．

點評：本題難度較大，需要設(shè)計平衡和變換平衡，要求有清晰的思維過程，是一則訓(xùn)練思維的好題．