Question

有甲、乙兩個容積均為1L的密閉容器，在控制兩容器的溫度相同且恒定的情況下進行反應：2X（g）+Y（g）?a Z（g）．①向甲中通入4mol X、2mol Y，達平衡時測得其中Z的體積分數為60%；②向乙中通入1molX、0.5mol Y和3molZ，平衡時測得Z的體積分數為W%．試回答：
（1）若W%=60%，且建立平衡的過程中乙的壓強有變化，則a=

2

．
（2）若W%=60%，且平衡時甲、乙的壓強不同，則乙中平衡時c（X）=

1.2mol/L

．
（3）若a=4，則W%

大于

60%（填“大于”、“小于”或“等于”）．

Answer 1

分析：（1）若W%=60%，說明在恒溫恒容條件下①和②為等效平衡，根據①和②的物質的量變化計算出a；
（2）根據平衡時甲、乙的壓強不同但是Z的含量相同可知，兩個反應為等效平衡，壓強不影響平衡，即a=3；
（3）a=4，相當于最初加入了2molA、1molB，若與①為大小平衡，則W%=60%，由于反應物物質的量減小，平衡向著正向移動．

解答：解：（1）若W%=60%，且建立平衡的過程中乙的壓強有變化，說明了兩個平衡為等效平衡，按照計量數轉化的方程式的一邊，各組分的物質的量一定相等，所以①和②可以看成同一個反應處于不同時間段的情況，①和②的物質的量變化一定滿足方程式中各物質的化學計量數關系；①和②中△n（X）=（4-1）mol=3mol，△n（Y）=2mol-0.5mol=1.5mol，△n（Z）=3mol，X、Y、Z的計量數之比等于物質的量變化之比，即2：1：a：=3mol：1.5mol：3mol，解得a=2，
故答案為：2；
（2）若W%=60%，說明兩個平衡為等效平衡，由于平衡時甲、乙的壓強不同，說明加入的最初物質的物質的量不同，必須滿足反應方程式兩邊化學計量數之和相等，即a=2，壓強不影響化學平衡，主要加入的反應為滿足n（A）：n（B）=4mol：2mol=2：1即可；由于物質的量不變，所以達到平衡時總物質的量為：3mol+1mol+0.5mol=4.5mol，平衡時Z的物質的量為：4.5mol×60%=2.7mol，反應消耗了（3mol-2.7mol）=0.3molZ，根據反應方程式2X（g）+Y（g）?3Z（g），生成了0.2molX，此時X的物質的量為：1mol+0.2mol=11.2mol，所以c（X）=

1.2mol

1L

=1.2mol/L，
故答案為：1.2mol/L；
（3）若a=4，②中各物質完全轉化為反應物，相當于最初加入了2molA、1molB，假如與①的轉化率相等，則W%=60%，由于反應物的物質的量減小，容器中壓強減小，平衡向著體積增大的正向移動，所以W%＞60%，
故答案為：大于．

點評：本題考查了化學平衡的計算，題目難度中等，注意等效平衡的判斷及其應用，試題有利于培養學生的邏輯推理能力，提高學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力及化學計算能力．