Question

2．如圖，Ⅰ是恒壓密閉容器，Ⅱ是恒容密閉容器．

其它條件相同時，在Ⅰ、Ⅱ中分別加入2mol X和2mol Y，起始時容器體積均為V L，發生如下反應并達到平衡（X、Y狀態未知）：2X（？）+Y（？）?aZ（g）．此時Ⅰ中X、Y、Z的物質的量之比為1：3：2，則下列說法一定正確的是（　�。�

• A． 若X、Y均為氣態，則平衡時氣體平均摩爾質量：Ⅰ＞Ⅱ
• B． 若X、Y不均為氣態，則平衡時氣體平均摩爾質量：Ⅰ＞Ⅱ
• C． 若X為固態，Y為氣態，則Ⅰ、Ⅱ中從起始到平衡所需時間不相同
• D． 平衡時Ⅰ容器的體積小于V L

Answer 1

分析 Ⅰ是恒壓密閉容器，2X（？）+Y（？）?aZ（g），
             開始  2         2
             轉化   x       0.5x   0.5ax
             平衡 2-x     2-0.5x    0.5ax
此時Ⅰ中X、Y、Z的物質的量之比為1：3：2，$\frac{2-x}{2-0.5x}$=$\frac{1}{3}$，解得x=0.16，$\frac{2-0.16}{0.08a}$=$\frac{1}{2}$，解得a=1，
Ⅱ是恒容密閉容器，2X（？）+Y（？）?Z（g），
結合狀態及平衡移動來分析解答．

解答 解：Ⅰ是恒壓密閉容器，2X（？）+Y（？）?aZ（g），
             開始  2         2
             轉化   x        0.5x      0.5ax
             平衡 2-x         2-0.5x   0.5ax
此時Ⅰ中X、Y、Z的物質的量之比為1：3：2，$\frac{2-x}{2-0.5x}$=$\frac{1}{3}$，解得x=0.16，$\frac{2-0.16}{0.08a}$=$\frac{1}{2}$，解得a=1，Ⅱ是恒容密閉容器，發生2X（？）+Y（？）?Z（g），
A．若X、Y均為氣態，該反應為氣體體積縮小的反應，Ⅱ中壓強減小，向逆反應方向移動，由M=$\frac{m}{n}$可知，Ⅱ中氣體平均摩爾質量小，故A正確；
B．若X、Y不均為氣態，若X為氣體，反應為氣體體積縮小的反應，Ⅱ中壓強減小，向逆反應方向移動，n增大，m減小，Ⅱ中氣體平均摩爾質量小，若Y為氣體，壓強對平衡移動無影響，
則平衡時氣體平均摩爾質量為Ⅰ=Ⅱ，故B錯誤；
C．若X為固態，Y為氣態，壓強對平衡移動無影響，反應2X（s）+Y（g）?Z（g），壓強相同，Ⅰ、Ⅱ中從起始到平衡所需時間相同，故C錯誤；
D．Ⅰ是恒壓密閉容器，若X、Y均為氣態，該反應為氣體體積縮小的反應，起始時容器體積為V L，則平衡時Ⅰ容器的體積小于VL；若Y為氣體，該反應為反應前后體積不變的反應，則反應后容器的體積為VL，故D錯誤；
故選A．

點評 本題考查化學平衡的計算，明確物質的狀態及壓強對平衡移動的影響即可解答，注意兩種狀態可固定一種狀態來分析另一種狀態，題目難度較大．