解题思路:根据图象知,B保持恒压,A保持恒容;
(1)依据B容器中反应前后气体体积变化计算物质的量,结合反应前后物质的量计算反应的X物质的量,转化率=[消耗量/起始量]×100%;
(2)A为恒温恒容,B为恒温恒压,正反应为气体物质的量减小的反应,A中压强减小,A中所到达的平衡等效为在B的平衡基础上降低压强,再结合A、B中X的转化率大小进行解答;
(3)打开K,为恒温恒压条件下,过一段时间重新达平衡(Ⅱ)与原B容器的平衡为等效平衡,X的转化率相同,计算平衡时反应混合物的总物质的量,利用气体的体积之比等于物质的量之比计算总体积,进而计算B的体积;
(4)依据化学反应是气体体积减小的放热反应,结合影响化学平衡影响因素和平衡移动原理分析.
(1)B容器中达到平衡后体积变化为0.9aL,依据压强之比等于气体物质的量之比计算得到平衡后气体物质的量,[a/14+4]=[0.9a/n],n=16.2mol,反应前后气体物质的量减小18mol-16.2mol=1.8mol,
2X(g)+2Y(g)⇌Z(g)+2W(g)△n
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n(X)1.8mol
n(X)=3.6mol
B中X的转化率α(X)B=[3.6mol/4mol]×100%=90%;
故答案为:90%;
(2)A为恒温恒容,B为恒温恒压,正反应为气体物质的量减小的反应,A中压强减小,A中所到达的平衡等效为在B的平衡基础上降低压强,B中的平衡向逆反应方向移动到达A中的平衡,故A中转化率较小,B中X、Y的量为A中的2倍,W的化学计量是Z的2倍,则n(W)A<n(Z)B,故答案为:<;
(3)打开K,为恒温恒压条件下,过一段时间重新达平衡(Ⅱ)与原B容器的平衡为等效平衡,X的转化率相同,则参加反应的X的物质的量=(4mol+2mol)×90%=5.4mol,则:
2X(g)+2Y(g)⇌Z(g)+2W(g) 物质的量减小
2 1
5.4mol 2.7mol
故平衡时反应混合物的总物质的量=4mol+14mol+2mol+7mol-2.7mol=24.3mol,体积之比等于物质的量之比,故平衡后总体积=aL×[24.3/14+4]=1.35aL,则B的体积为1.35aL-aL=0.35aL
故答案为:0.35a;
(4)要使B容器恢复原来反应前的体积,需要气体体积增大,反应是放热反应,升高温度平衡逆向进行,气体体积增大,可以恢复原来体积,故答案为:升高温度.
点评:
本题考点: 化学平衡的计算;化学平衡的影响因素.
考点点评: 本题考查了化学平衡影响因素,平衡计算分析,等效平衡理解应用,掌握基础是关键,题目难度中等.