Question

如圖，向A充入1molX、1molY，向B中充入2molX、2molY，起始時A、B的體積相等都等于a L，在相同溫度和催化劑存在的條件下，關閉活塞K，使兩容器中各自發生下述放熱反應，X （g）+Y（g） 2Z（g）+W（g）；  A保持恒壓，B保持恒容，達平衡時，A的體積為1.4a L．下列說法錯誤的是（　　）

A．反應速率：v（B）＞v（A）

B．A容器中X的轉化率為80%

C．平衡時的壓強：P_B＞2P_A

D．平衡時Y體積分數：A＞B

Answer 1

分析：要根據兩個化學平衡的不同去分析各個選項，從中找出對應量的大小關系．

解答：解：A．對X （g）+Y（g）  2Z（g）+W（g）來說，開始時只加入反應物X和Y，該反應將向正反應發向進行以建立化學平衡．對容器A來說，在建立化學平衡的過程中，反應混合物的總物質的量會增大，根據阿伏伽德羅定律（同溫同容時，壓強之比等于物質的量之比），其體積要增大，各組分的物質的量濃度就要減下，其反應速率也要減小．對于B容器來說，體積不變，各組分初始濃度是A容器的2倍，每個時刻的反應速率都將大于A容器，即反應速率：v（B）＞v（A），因此A選項正確．
 B．根據阿伏伽德羅定律（同溫同容時，壓強之比等于物質的量之比），達平衡后，混合氣體的物質的量是初始時物質的量的1.4倍，即1.4×2mol=2.8mol，即增加了0.8mol，根據化學方程式的計算可知，
X （g）+Y（g）  2Z（g）+W（g）△n
  1                                     1
  0.8mol                             0.8mol
即達平衡后，反應掉0.8mol，A容器中X的轉化率為80%，即B選項正確．
C．因為B容器的初始量是A容器的2倍，在相同溫度下，當A容器的體積是B容器體積的二分之一（即0.5aL）時，達到平衡后，各組分的濃度、百分含量、容器的壓強都相等，且壓強為P_B，當把此時A容器體積由0.5a體積擴大為1.4aL，不考慮平衡移動時壓強會變為5P_B/14，當再建立平衡時，A容器的原平衡將向正反應方向移動，盡管氣體的總物質的量要增加，但體積變化對壓強的影響大，即P_B＞2P_A，C項正確．
D．根據C項中A容器的平衡變化，建立新平衡后，（容積為0.5aL與容積為1.4aL相比）Y的體積分數要減小，即平衡時Y體積分數A＜B，故D項錯誤．
故答案為D．

點評：本題難度較大，需要設計平衡和變換平衡，要求有清晰的思維過程，是一則訓練思維的好題．