解题思路:(1)恒温恒容下,2molZ和1molW完全转化到左边,可得1molX2和1molY2,故与原平衡为等效平衡,平衡时Z的浓度相同;
同一可逆反应,相同温度下,正、逆反应的反应热数值相等,但符号相反,令平衡时Z的物质的量为nmol,根据反应热计算两个过程的热量数值,据此判断;
(2)①B为恒温恒压,利用体积之比等于物质的量之比,求出平衡时B中混合气体的物质的量,令转化的X的物质的量为xmol,利用三段式列方程求出,再利用转化率的定义计算X的转化率;A容积不变,而B容积缩小,A中容器压强大于B中压强,平衡向逆反应方向移动;
②打开K达到平衡时,平衡体系的组成与原B容器中相同,物质的转化率相同,平衡时各组分的含量相同.
(1)恒温恒容下,2molZ和1molW完全转化到左边,可得1molX2和1molY2,故与原平衡为等效平衡,平衡时Z的浓度相同,故c(Z)=Wmol•L-1,
同一可逆反应,相同温度下,正、逆反应的反应热数值相等,但符号相反,令平衡时Z的物质的量为nmol,
对于反应X(g)+Y(g)
⇌2Z(g)+W(g)△H=-Q1kJ•mol-1,则Q2=n×
Q1
2,
对于反应⇌2Z(g)+W(g)
⇌X(g)+Y(g)△H=Q3kJ•mol-1,Z反应的物质的量为(2-n)mol,故Q3=(2-n)×
Q1
2=Q1-n×
Q1
2,故Q1=Q2+Q3,
故答案为:=;Q1=Q2+Q3;
(2)①:(1)B为恒温恒压,反应前后体积之比等于物质的量之比,令平衡后B中混合气体的物质的量为n,则:
aL:1.2aL=2mol:n,解答n=2.4mol,
X(g)+Y(g)
⇌2Z(g)+W(g)
开始:1mol 1mol 0mol 0mol
转化:xmol xmol2xmol xmol
平衡:(1-x)mol (1-x)mol 2xmol xmol
所以:(1-x)mol+(1-x)mol+2xmol+xmol=2.4mol,
解得x=0.4,
X的转化率为[0.4/1]×100%=40%;
A容积不变,而B容积增大,所以A中容器压强大于B中压强,平衡向逆反应方向移动,X的转化率小于B中X的转化率.
故答案为:40%;>;
②打开K达到的平衡,可等效为开始打开K达到的平衡,与原B中平衡等效,X的转化率相同,此时相当于容器中起始含有3molX和3mol Y,由于与原B为等效平衡,所以平衡时总物质的量为2.4×3mol=7.2mol,体积之比等于物质的量之比,容器的总体积为原B平衡时体积的3倍,即3.6aL,故此时B的体积3.6aL-aL=2.6aL,
故答案为:2.6a.
点评:
本题考点: 化学平衡的计算.
考点点评: 本题考查等效平衡,化学平衡的有关计算等,难度中等,注意(1)中不同方向建立的完全等效平衡,吸收与放出的热量之和等于反应热数值.