题目

题型：不详难度：来源：

（6分）如图所示，向A中充入 1mol X和1mol Y，向B中充入 2mol X和2mol Y，
起始时V_A=V_B="aL" 。在相同温度和有催化剂存在的条件下，两容器各自发生下列反应：X + Y  2Z + W；正反应为放热反应，(四物质均为气体)。达到平衡时。VA="1.2a" L，试回答：  (A在的活塞可移动)  
 
_      A               B
（1）A中的X的转化率 α_A=__________；
（2）A、B中X的转化率α_A ______α_B  (填“>、=、<”)
（3）打开K，一段时间后又达到平衡时，A 的体积为_______ L(连通管中的气体体积不计)

答案

（1）40%（2分）（2）＞（2分）（3）2.6aL（2分）

解析

(1)根据上图装置知A容器保持温度和压强一定，所以A容器的容积与A容器内气体的物质的量成正比，设A容器中消耗的X的物质的量为m，则有n(始):n(平)=V(始):V(平),即2:(2+m)=a:1.2a，所以m=0.4mol，故A容器中X的转化率为40%.
(2)对B容器来讲，开始时保持温度和体积一定，起始时B容器中各组分的浓度大于A容器中对应组分的浓度，根据浓度对化学反应速率的影响知开始时B容器中的化学反应速率大；欲比较A、B两容器中X的转化率的大小，可做如下假设：
 
_          A                                B
假设过程中A与B为等效平衡，所以X的转化率相等，A扩大容积后，根据上述反应知A中X的转化率增大至40%，B中X的转化率减小，所以题设条件下B中X的转化率小于A中X的转化率。
(3)当活塞K打开后，A、B所组成的容器和原A容器均保持温度和压强一定，且反应物的物质的量之比相等，所以两者为等效平衡，反应达平衡时X的转化率为40%，所以此条件下反应达平衡时，A、B容器的总体积为3.6aL，故A容器的容积为2.6aL。