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分） （2）后者大 （2分） （3）0.29V（2分）

解析:由題意和圖可知乙是等溫等壓建立的平衡，甲是等溫等容建立的平衡。

（2）有（1）可知乙中C的物質的量是0.7mol。因為該反應是一個體積減小的可逆反應，而在反應過程中甲保持恒溫恒容，乙保持恒溫恒壓，即乙中的壓強要大于甲中的壓強，因此甲中B的轉化率要小于乙中的，所以甲中D的物質的量要小于0.7mol。

（3）打開K后，甲和乙會在恒溫恒壓下重新建立化學平衡，而達到平衡時與最初的乙應該是等效的（A、B的起始物質的量之比仍然是3︰7）。所以達到平衡是容器的總體積應是，故此時乙的體積是1.29V－V＝0.29V。