Question

如圖所示，向A 和B 中都充入2mol X 和2mol Y，起始時(shí)V_A=a L，V_B=0.8a L，在相同溫度和有催化劑的條件下，兩容器中各自發(fā)生下列反應(yīng)X（g）+Y（g）?2Z（g）+W（g）  達(dá)到平衡時(shí)，V_A=1.3a L，（A容器活塞無摩擦，可自由滑動(dòng)）則下列說法正確的是（　　）

A．起始時(shí)兩容器中的壓強(qiáng)相等

B．打開K 達(dá)新平衡后，升高B容器溫度，A 容器體積相比原平衡狀態(tài)時(shí)一定增大

C．A容器中X 的轉(zhuǎn)化率為60%，且比 B 容器中的 X 的轉(zhuǎn)化率大

D．打開K 達(dá)新平衡后，AB兩部分總體積是2aL

Answer 1

分析：根據(jù)圖象知，A保持恒壓，B保持恒容，
A、容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和容器體積以及氣體的物質(zhì)的量有關(guān)，符合方程PV=nRT；
B、打開K達(dá)新平衡等效為A中到達(dá)的平衡，根據(jù)X的轉(zhuǎn)化率計(jì)算平衡后總的物質(zhì)的量，再根據(jù)體積之比等于物質(zhì)的量之比計(jì)算總體積，進(jìn)而計(jì)算A容器的體積；
C、先根據(jù)相同條件下，氣體的氣體之比等于物質(zhì)的量之比計(jì)算平衡后氣體的物質(zhì)的量，再結(jié)合方程式計(jì)算X反應(yīng)的物質(zhì)的量，最后根據(jù)轉(zhuǎn)化率公式計(jì)算X的轉(zhuǎn)化率，再結(jié)合B裝置中壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響判斷X的轉(zhuǎn)化率；
D、打開K達(dá)新平衡等效為A中到達(dá)的平衡，根據(jù)X的轉(zhuǎn)化率計(jì)算平衡后總的物質(zhì)的量，再根據(jù)體積之比等于物質(zhì)的量之比計(jì)算總體積，進(jìn)而計(jì)算A容器的體積，升高溫度，平衡向吸熱方向移動(dòng)，據(jù)此判斷；

解答：解：A、根據(jù)公式PV=nRT，所以P=

nRT

V

，n相等，V越大，則P越小，起始時(shí)兩容器中的壓強(qiáng)A的較小，故A錯(cuò)誤；
B、打開K達(dá)新平衡等效為A中到達(dá)的平衡，X的轉(zhuǎn)化率為60%，參加反應(yīng)的X的總的物質(zhì)的量為4mol×60%=2.4mol，則：
X（g）+Y（g）?2Z（g）+W（g）  物質(zhì)的量增多
1mol                            1mol
2.4mol                          2.4mol
平衡后容器中總物質(zhì)的量8mol+2.4mol=10.4mol，氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比，高B容器溫度，混合氣體的溫度升高，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，混合氣體的總的物質(zhì)的量增大，A容器體積會增大，故B正確；
C、達(dá)到平衡時(shí)，V_A=1.3a L，等壓、等溫條件下，氣體的體積之比等于氣體的物質(zhì)的量之比，所以平衡后混合氣體的物質(zhì)的量是2mol×1.3=2.6mol，設(shè)參加反應(yīng)的A的物質(zhì)的量為mmol，則：
X（g）+Y（g）?2Z（g）+W（g）  物質(zhì)的量增多
1mol                            1mol
mmol                           （2.6-2）mol 
m=0.6，所以X物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率=

0.6

1

=60%；B裝置是在等容條件下，反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)時(shí)，混合氣體的物質(zhì)的量增大，導(dǎo)致容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，增大壓強(qiáng)能抑制X的轉(zhuǎn)化率，故B中X轉(zhuǎn)化率小于A中X轉(zhuǎn)化率，故C正確；
D、打開K達(dá)新平衡等效為A中到達(dá)的平衡，X的轉(zhuǎn)化率為60%，參加反應(yīng)的X的總的物質(zhì)的量為4mol×60%=2.4mol，則：
X（g）+Y（g）?2Z（g）+W（g）  物質(zhì)的量增多
1mol                            1mol
2.4mol                          2.4mol
平衡后容器中總物質(zhì)的量8mol+2.4mol=10.4mol，氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比，AB兩部分總體積是2.16aL，故D錯(cuò)誤．
故選BC．

點(diǎn)評：本題考查學(xué)生化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算以及化學(xué)平衡移動(dòng)的有關(guān)知識，注意打開K達(dá)新平衡等效為A中到達(dá)的平衡是解題關(guān)鍵，難度大．