Question

2．如图，Ⅰ是恒压密闭容器，Ⅱ是恒容密闭容器．

其它条件相同时，在Ⅰ、Ⅱ中分别加入2mol X和2mol Y，起始时容器体积均为V L，发生如下反应并达到平衡（X、Y状态未知）：2X（？）+Y（？）?aZ（g）．此时Ⅰ中X、Y、Z的物质的量之比为1：3：2，则下列说法一定正确的是（　　）

• A． 若X、Y均为气态，则平衡时气体平均摩尔质量：Ⅰ＞Ⅱ
• B． 若X、Y不均为气态，则平衡时气体平均摩尔质量：Ⅰ＞Ⅱ
• C． 若X为固态，Y为气态，则Ⅰ、Ⅱ中从起始到平衡所需时间不相同
• D． 平衡时Ⅰ容器的体积小于V L

Answer 1

分析 Ⅰ是恒压密闭容器，2X（？）+Y（？）?aZ（g），
             开始  2         2
             转化   x       0.5x   0.5ax
             平衡 2-x     2-0.5x    0.5ax
此时Ⅰ中X、Y、Z的物质的量之比为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是恒容密闭容器，2X（？）+Y（？）?Z（g），
结合状态及平衡移动来分析解答．

解答 解：Ⅰ是恒压密闭容器，2X（？）+Y（？）?aZ（g），
             开始  2         2
             转化   x        0.5x      0.5ax
             平衡 2-x         2-0.5x   0.5ax
此时Ⅰ中X、Y、Z的物质的量之比为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是恒容密闭容器，发生2X（？）+Y（？）?Z（g），
A．若X、Y均为气态，该反应为气体体积缩小的反应，Ⅱ中压强减小，向逆反应方向移动，由M=$\frac{m}{n}$可知，Ⅱ中气体平均摩尔质量小，故A正确；
B．若X、Y不均为气态，若X为气体，反应为气体体积缩小的反应，Ⅱ中压强减小，向逆反应方向移动，n增大，m减小，Ⅱ中气体平均摩尔质量小，若Y为气体，压强对平衡移动无影响，
则平衡时气体平均摩尔质量为Ⅰ=Ⅱ，故B错误；
C．若X为固态，Y为气态，压强对平衡移动无影响，反应2X（s）+Y（g）?Z（g），压强相同，Ⅰ、Ⅱ中从起始到平衡所需时间相同，故C错误；
D．Ⅰ是恒压密闭容器，若X、Y均为气态，该反应为气体体积缩小的反应，起始时容器体积为V L，则平衡时Ⅰ容器的体积小于VL；若Y为气体，该反应为反应前后体积不变的反应，则反应后容器的体积为VL，故D错误；
故选A．

点评 本题考查化学平衡的计算，明确物质的状态及压强对平衡移动的影响即可解答，注意两种状态可固定一种状态来分析另一种状态，题目难度较大．