Question

（2011?天津模擬）如圖所示，圖I是恒壓密閉容器，圖II是恒容密閉容器．當其它條件相同時，在Ⅰ、Ⅱ分別加入2mol X和2mol Y，開始時容器的體積均為VL，發生如下反應并達到平衡狀態：2X（？）+Y（？）?aZ（g）（提示：物質X、Y的狀態均未知，物質Z的狀態為氣態．）此時I中X、Y、Z的物質的量之比為1：3：2．下列判斷正確的是（　　）

• A．物質Z的化學計量數a=2
• B．若II中混合氣體的平均相對分子質量（

  .

  M

  ）如圖Ⅲ所示，則X、Y兩種物質可能均為氣態
• C．若X、Y均為氣態，則在平衡時X的轉化率：Ⅰ＜Ⅱ
• D．若X為固態、Y為氣態，則I、II中從開始到平衡所需的時間：Ⅰ＞Ⅱ

Answer 1

分析：A、設達平衡時Y反應的物質的量為x，表示出平衡時各組分的物質的量，根據反應物質的量的變化量之比等于化學計量數之比進行計算；
B．體積不變，氣體的密度增大，則應有固體或液體參加反應生成氣體；
C．若X、Y均為氣態，根據a的值判斷Ⅰ、Ⅱ壓強大小，根據壓強對平衡的影響判斷；
D．若X為固態、Y為氣態，反應體系的壓強越大，反應速率越大，達到平衡所用的時間久越少．

解答：解：A、設達平衡時Y反應的物質的量為x，則：
      2X（？）+Y（？）?a Z（g）
起始量：2       2         0
轉化量：2x      x         ax        
平衡量：2-2x    2-x       ax
由（2-2x）：（2-x）：ax=1：3：2可得x=0.8，a=1，故A錯誤；
B．如X、Y都是氣體，則混合氣體的密度不變，如圖所示，體積不變，氣體的密度增大，則應有固體或液體參加反應生成氣體，故B正確；
C．若X、Y均為氣態，反應Ⅰ體系的壓強大于反應Ⅱ體系的壓強，反應Ⅰ可看成是在Ⅱ的基礎上增大壓強，平衡向反應方向移動，則轉化率Ⅰ＞Ⅱ，故C錯誤；
D．若X為固態、Y為氣態，則反應前后氣體的物質的量相等，壓強不變，圖Ⅱ壓強等于圖Ⅰ壓強，則Ⅰ、Ⅱ中從開始到平衡所需的時間：Ⅰ=Ⅱ，故D錯誤；
故選B．

點評：本題綜合考查化學平衡圖象問題，難度中等，A選項為解答本題的關鍵，也是易錯點．