Question

如图所示，容器A左侧是可平行移动的活塞。向A中充入1molX和1molY，向B中充入2molX和2molY，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：X(g)+Y(g)Z(g)+2W(g)，达到平衡时V(A)=1.2aL。试回答：

⑴A中X的转化率为______________。

⑵A、B中X转化率大小关系为A___B（填“＞”、

“＜”、“="”" ）

⑶打开K，一段时间后又达到新的平衡时，A的体积为__________L（连通管中气体体积不计）

Answer

40% ＞ 2.6aL

【解析】

（1）A为恒温恒压，利用体积之比等于物质的量之比求出平衡时A中混合气体的物质的量，；
（2）A为恒温恒压，B为恒温恒容，随反应进行B中压强增大，故平衡时A中容器压强小于B中压强，利用等效思想分析作答；
（3）打开开关K，保持温度不变，再达平衡时，等效为开始加入3molX、3molY到达的平衡，恒温恒压下与A中平衡为等效平衡。

(1)A为恒温恒压，反应达到平衡时，A的体积为1.2a L，则平衡时混合气体总物质的量为 =2.4 mol，由方程式可知1mol X反应时混合气体物质的量增大1mol，则消耗的X的物质的量为(2.4−2)mol=0.4mol，故X的转化率为×100%=40%，

故答案为40%；

(2)A为恒温恒压，B为恒温恒容，随反应进行B中压强增大，故平衡时A中容器压强小于B中压强，B可以等效为在A的基础上增大压强，平衡逆向移动，B中X的转化率小于A中X的转化率,即a(A)>a(B)，

故答案为>；

(3)打开开关K，保持温度不变，再达平衡时，等效为开始加入3molX、3molY到达的平衡，恒温恒压下与A中平衡为等效平衡，反应物转化率不变，平衡时混合气体总物质的量为A中3倍，恒温恒压下压强之比等于物质的量之比，则开始加入3molX、3molY到达的平衡时总体积为1.2aL×3=3.6aL，故B容器体积为3.6aL−aL=2.6aL，

故答案为2.6a。