Question

20．I．恒溫、恒壓下，在一個可變?nèi)莘e的容器中發(fā)生如下發(fā)應(yīng)：A_（氣）+B_（氣）?C_（氣）
（1）若開始時放入1molA和1molB，到達平衡后，生成a molC，這時A的物質(zhì)的量為（1-a）mol．
（2）若開始時放入3molA和3molB，到達平衡后，生成C的物質(zhì)的量為3amol．
（3）若開始時放入x molA，2molB和1molC，到達平衡后，A和C的物質(zhì)的量分別是ymol和3a mol，則x=2mol，y=3（1-a）mol．平衡時，B的物質(zhì)的量（�。�（選填一個編號）
（甲）大于2mol    （乙）等于2mol
（丙）小于2mol    （丁）可能大于、等于或小于2mol
作出此判斷的理由是平衡時B為3（1-a）mol，由于0＜a＜1，故3（1-a）可能大于、等于或小于2．
（4）若在（3）的平衡混合物中再加入3molC，待再次到達平衡后，C的物質(zhì)的量分數(shù)是$\frac{a}{2-a}$．
II．若維持溫度不變，在一個與（1）反應(yīng)前起始體積相同、且容積固定的容器中發(fā)生上述反應(yīng)．
（5）開始時放入1molA和1molB到達平衡后生成b molC．將b與（1）小題中的a進行比較乙（選填一個編號）．
（甲）a＜b  （乙）a＞b  （丙）a=b  （�。┎荒鼙容^a和b的大小作出此判斷的理由是因為本小題中容器容積不變，而（1）小題中容器的容積縮小，所以本小題的容器中的壓力小于（1）小題容器中的壓力，有利于逆向反應(yīng)．

Answer 1

分析 I．（1）由方程式可知，生成C的物質(zhì)的量=參加反應(yīng)A的物質(zhì)的量，平衡時A的物質(zhì)的量=A的起始物質(zhì)的量-參加反應(yīng)的A的物質(zhì)的量；
（2）恒溫恒壓下，若開始時放入3mol A和3mol B，與（1）中A、B的物質(zhì)的量之比均為1：1，則為等效平衡，平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同；
（3）若開始時放入x mol A，2mol B和1mol C，完全轉(zhuǎn)化到左邊滿足3mol A和3mol B，與（1）中A、B的物質(zhì)的量之比均為1：1，則為等效平衡，平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同，可以得到3amol C，平衡時A、B的物質(zhì)的量分別為（1）中A、B的3倍，結(jié)合a＜1判斷；
（4）由（3）分析可知，若在（3）的平衡混合物中再加入3mol C，等效為開始加入6mol A和6mol B，與（1）中平衡為等效平衡，平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同，則平衡時C的物質(zhì)的量分數(shù)與（1）中相同；
Ⅱ．（5）反應(yīng)A（g）+B（g）?C（g）是氣體體積減少的反應(yīng)，在恒溫恒容容器中，隨反應(yīng)進行壓強減小，而在恒溫恒壓容器中隨反應(yīng)進行，過程中的壓強為保持恒壓，則本題的容器中的壓力小于（1）小題容器中的壓力，有利于逆向反應(yīng)．

解答 解：I．（1）達到平衡后，生成a mol C，則△n（A）=△n（C）=amol，故A的物質(zhì)的量為1mol-amol=（1-a）mol，
故答案為：（1-a）；
（2）恒溫恒壓下，若開始時放入3mol A和3mol B，與（1）中A、B的物質(zhì)的量之比均為1：1，則為等效平衡，平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同，則平衡時生成C為（1）中的3倍，即生成C為3amol，
故答案為：3a；
（3）若開始時放入x mol A，2mol B和1mol C，完全轉(zhuǎn)化到左邊滿足3mol A和3mol B，與（1）中A、B的物質(zhì)的量之比均為1：1，則為等效平衡，平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同，可以得到3amol C，1molC轉(zhuǎn)化可以得到1molA、1molB，則x=3-1=2，則平衡時A為3（1-a）mol，平衡時B的物質(zhì)的量為（1）中B的3倍，即為3（1-a）mol，由于0＜a＜1，故3（1-a）可能大于、等于或小于2，
故答案為：2；3（1-a）；（�。�；平衡時B為3（1-a）mol，由于0＜a＜1，故3（1-a）可能大于、等于或小于2；
（4）由（3）分析可知，若在（3）的平衡混合物中再加入3mol C，等效為開始加入6mol A和6mol B，與（1）中平衡為等效平衡，平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同，則平衡時C的物質(zhì)的量發(fā)生與（1）中相同，即C的物質(zhì)的量分數(shù)為 $\frac{amol}{（1-a）mol+（1-a）mol+amol}$=$\frac{a}{2-a}$，
故答案為：$\frac{a}{2-a}$；
Ⅱ．（5）在恒溫恒壓容器中開始時放入1molA和1molB到達平衡后生成amol C；在恒溫恒容容器中開始時放入1molA和1molB到達平衡后生成b molC；反應(yīng)A（g）+B（g）?C（g）是氣體體積減少的反應(yīng)，在恒溫恒容容器中，隨反應(yīng)進行壓強減小，在恒溫恒壓容器中隨反應(yīng)進行，過程中的壓強為保持恒壓，體積減小，所以本題的容器中的壓力小于（1）小題容器中的壓力，有利于逆向反應(yīng)，因此平衡后b＜a；
故答案為：乙；因為本小題中容器容積不變，而（1）小題中容器的容積縮小，所以本小題的容器中的壓力小于（1）小題容器中的壓力，有利于逆向反應(yīng)．

點評 本題考查化學(xué)平衡有關(guān)計算、等效平衡問題，充分利用各步的隱含條件，依據(jù)等效平衡的特征分析是本題的關(guān)鍵，區(qū)分恒溫恒容容器和恒溫恒壓容器的不同，難度較大．