Question

13．恒溫、恒壓下，在一個可變?nèi)莘e的容器中發(fā)生如下反應(yīng)：A（氣）+B（氣）?C（氣）
（1）若開始時放入1mol　A和1mol B，到達平衡后，生成amol　C，這時A的物質(zhì)的量為1-amol．
（2）若開始時放入3mol　A和3mol　B，到達平衡后，生成C的物質(zhì)的量為3amol；
（3）若開始時放入xmol　A、2mol　B和1mol　C，到達平衡后，A和C的物質(zhì)的量分別是y mol和3a mol，則x=2mol，y=3-3amol．平衡時，B的物質(zhì)的量D（選填一個編號）．
A．大于2 mol   B．等于 2 mol   C．小于 2 mol   D．以上都有可能；作出此判斷的理由是化學(xué)平衡狀態(tài)下n（B）=（3-3a）mol，因為0＜a＜1，所以0＜（3-3a）＜3，可能大于、等于或小于2mol．
（4）若在（3）的平衡混合物中再加入3 mol C，待再次達到平衡后，C的物質(zhì)的量分數(shù)是$\frac{a}{2-a}$×100%．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)化學(xué)平衡的三段式計算列式分析計算，
               A（氣）+B（氣）?C（氣）
起始量（mol）   1       1        0
變化量（mol）   a       a        a
平衡量（mol）   1-a     1-a      a
A的物質(zhì)的量為（1-a）mol；
（2）根據(jù)恒溫、恒壓下放入3molA和3molB，最后達到與（1）相同的平衡分析計算；
（3）恒溫、恒壓下根據(jù)生成的C為3a可知，達到的平衡與起始量加入3molA3molB所達到的平衡是相同的平衡，依據(jù)（2）的分析計算得到（3）的X、Y的取值，化學(xué)平衡狀態(tài)下n（B）=（3-3a） mol，據(jù)此判斷a的取值得到B的物質(zhì)的量；
（4）再加3molC折算成A和B，相當于6molA和6molB，由于是恒壓過程，此時與（1）中的平衡為等效平衡，且是成比例等效，據(jù)此可以解題．

解答 解；（1）根據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計算
              A（氣）+B（氣）?C（氣）
起始量（mol）   1       1        0
變化量（mol）   a       a        a
平衡量（mol）   1-a     1-a      a
A的物質(zhì)的量為（1-a）mol，
故答案為：（1-a）；
（2）若開始時放入3molA和3molB，最后達到與（1）相同的平衡，所以到達平衡后，依據(jù)（1）中的計算，生成C的物質(zhì)的量為3amol，
故答案為：3a；
（3）恒溫、恒壓下到達平衡后，C的物質(zhì)的量為3amol，說明和（2）所達到的平衡是相同的平衡，滿足A、B起始量分為3mol、3mol，假設(shè)反應(yīng)正向進行
               A（氣）+B（氣）?C（氣）
起始量（mol）    x        2        1
變化量（mol）   3a-1     3a-1     3a-1
平衡量 （mol）   y       3-3a      3a
依據(jù)等效平衡，y=3-3a，x=2，
化學(xué)平衡狀態(tài)下n（B）=（3-3a） mol，因為0＜a＜1，所以0＜（3-3a）＜3，可能大于、等于或小于2mol，
故答案為：2；3-3a；D；化學(xué)平衡狀態(tài)下n（B）=（3-3a） mol，因為0＜a＜1，所以0＜（3-3a）＜3，可能大于、等于或小于2mol；
（4）再加3molC折算成A和B，相當于3molA和3molB，由于是恒壓過程，此時與（1）中的平衡為等效平衡，且是成比例等效，
　　　　　　　 A（氣）+B（氣）?C（氣）
起始量1（mol）  1      1       0
平衡量1（mol）  1-a    1-a     a
起始量2（mol）  6      6      0
平衡量2（mol） 6-6a   6-6a    6a
C的物質(zhì)的量分數(shù)為$\frac{6a}{6-6a+6-6a+6a}$×100%=$\frac{a}{2-a}$×100%，
故答案為：$\frac{a}{2-a}$×100%．

點評 本題考查了化學(xué)平衡的計算，等效平衡的分析應(yīng)用和判斷，充分利用各步的隱含條件，依據(jù)等效平衡的特征分析計算是本題的關(guān)鍵，題目難度中等．