Question

2．如圖，Ⅰ是恒壓密閉容器，Ⅱ是恒容密閉容器．

其它條件相同時，在Ⅰ、Ⅱ中分別加入2mol X和2mol Y，起始時容器體積均為V L，發(fā)生如下反應(yīng)并達(dá)到平衡（X、Y狀態(tài)未知）：2X（？）+Y（？）?aZ（g）．此時Ⅰ中X、Y、Z的物質(zhì)的量之比為1：3：2，則下列說法一定正確的是（　�。�

• A． 若X、Y均為氣態(tài)，則平衡時氣體平均摩爾質(zhì)量：Ⅰ＞Ⅱ
• B． 若X、Y不均為氣態(tài)，則平衡時氣體平均摩爾質(zhì)量：Ⅰ＞Ⅱ
• C． 若X為固態(tài)，Y為氣態(tài)，則Ⅰ、Ⅱ中從起始到平衡所需時間不相同
• D． 平衡時Ⅰ容器的體積小于V L

Answer 1

分析 Ⅰ是恒壓密閉容器，2X（？）+Y（？）?aZ（g），
             開始  2         2
             轉(zhuǎn)化   x       0.5x   0.5ax
             平衡 2-x     2-0.5x    0.5ax
此時Ⅰ中X、Y、Z的物質(zhì)的量之比為1：3：2，$\frac{2-x}{2-0.5x}$=$\frac{1}{3}$，解得x=0.16，$\frac{2-0.16}{0.08a}$=$\frac{1}{2}$，解得a=1，
Ⅱ是恒容密閉容器，2X（？）+Y（？）?Z（g），
結(jié)合狀態(tài)及平衡移動來分析解答．

解答 解：Ⅰ是恒壓密閉容器，2X（？）+Y（？）?aZ（g），
             開始  2         2
             轉(zhuǎn)化   x        0.5x      0.5ax
             平衡 2-x         2-0.5x   0.5ax
此時Ⅰ中X、Y、Z的物質(zhì)的量之比為1：3：2，$\frac{2-x}{2-0.5x}$=$\frac{1}{3}$，解得x=0.16，$\frac{2-0.16}{0.08a}$=$\frac{1}{2}$，解得a=1，Ⅱ是恒容密閉容器，發(fā)生2X（？）+Y（？）?Z（g），
A．若X、Y均為氣態(tài)，該反應(yīng)為氣體體積縮小的反應(yīng)，Ⅱ中壓強(qiáng)減小，向逆反應(yīng)方向移動，由M=$\frac{m}{n}$可知，Ⅱ中氣體平均摩爾質(zhì)量小，故A正確；
B．若X、Y不均為氣態(tài)，若X為氣體，反應(yīng)為氣體體積縮小的反應(yīng)，Ⅱ中壓強(qiáng)減小，向逆反應(yīng)方向移動，n增大，m減小，Ⅱ中氣體平均摩爾質(zhì)量小，若Y為氣體，壓強(qiáng)對平衡移動無影響，
則平衡時氣體平均摩爾質(zhì)量為Ⅰ=Ⅱ，故B錯誤；
C．若X為固態(tài)，Y為氣態(tài)，壓強(qiáng)對平衡移動無影響，反應(yīng)2X（s）+Y（g）?Z（g），壓強(qiáng)相同，Ⅰ、Ⅱ中從起始到平衡所需時間相同，故C錯誤；
D．Ⅰ是恒壓密閉容器，若X、Y均為氣態(tài)，該反應(yīng)為氣體體積縮小的反應(yīng)，起始時容器體積為V L，則平衡時Ⅰ容器的體積小于VL；若Y為氣體，該反應(yīng)為反應(yīng)前后體積不變的反應(yīng)，則反應(yīng)后容器的體積為VL，故D錯誤；
故選A．

點評 本題考查化學(xué)平衡的計算，明確物質(zhì)的狀態(tài)及壓強(qiáng)對平衡移動的影響即可解答，注意兩種狀態(tài)可固定一種狀態(tài)來分析另一種狀態(tài)，題目難度較大．