Question

如圖所示，當關閉閥門K時，向甲中充入1.5 mol A、3.5 mol B，向乙中充入3 mol A、7 mol B，起始時，甲、乙體積均為VL。在相同溫度和有催化劑存在的條件下，兩容器中各自發生下列反應：3A(g)＋2B(g)C(g)＋2D(g)  ΔH<0；達到平衡（Ⅰ）時，V(乙)=0.86V L。請回答：

（1）乙中B的轉化率為           

（2）甲中D和乙中C的物質的量比較：         （填“相等”、“前者大”、“后者大”）；

（3）打開K，過一段時間重新達平衡（Ⅱ）時，乙的體積為         （用含V的代數式表示，連通管中氣體體積忽略不計。）

 

Answer 1

（1）20％（2）    后者大  （3）  0.29V 

解析:（1）乙容器保持恒溫恒壓，根據方程式可知

3A(g)＋2B(g)C(g)＋2D(g)

起始量（mol）             3      7       0    0

轉化量（mol）             3x     2x      x     2x

平衡量（mol）          3－3x    7－2x    x     2x

因為體積之比是物質的量之比

所以，解得x＝0.7

所以B的轉化率是

（2）甲保持恒溫和恒容，因為反應是體積減小的可逆反應，所以在反應過程中甲中反應物的轉化率要低于乙中反應物的轉化率，所以甲中D的物質的量一定小于0.7mol。

（3）若打開K，則整個體系相當于是在恒溫恒壓進行，由于反應物的物質的量之比和最初乙中是相同的，所以平衡是等效的。因此平衡總體積是，所以乙的體積為1.29VL－VL＝0.29VL。