Question

10．恒溫恒壓下，在一個(gè)可變?nèi)莘e的容器中發(fā)生如下反應(yīng)：A（g）+2B（g）?2C（g）
（1）若開(kāi)始時(shí)放入1molA和2molB，達(dá)到平衡后，生成amolC，這時(shí)A的物質(zhì)的量為（1-0.5a）mol
（2）若開(kāi)始時(shí)放入3molA和6molB，達(dá)到平衡后，生成C的物質(zhì)的量為3a  mol
（3）若開(kāi)始時(shí)放入xmolA、2molB和4molC，達(dá)到平衡后，A和C的物質(zhì)的量分別為ymol和3a mol，則x=1mol，y=3（1-0.5a）mol
平衡時(shí)，B的物質(zhì)的量為丁mol （選填一個(gè)編號(hào)）
甲．大于3mol           乙．等于3mol
丙．小于3mol           �。�可能大于、等于或小于3mol
（4）若在（3）的平衡混合物中再加入2molC，待再次達(dá)到平衡后，C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是$\frac{a}{3-0.5a}$
（5）若維持溫度不變，在一個(gè)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)，若開(kāi)始時(shí)也放入1molA和2molB到達(dá)平衡后生成bmolC．將b與（1）小題中的a進(jìn)行比較則有乙（選填一個(gè)編號(hào)）
甲．a(chǎn)＜b           乙．a(chǎn)＞b
丙．a(chǎn)=b           �。�不能比較a和b的大�。�

Answer 1

分析 （1）由方程式可知△n（A）=$\frac{1}{2}$△n（C），平衡時(shí)A的物質(zhì)的量=A的起始物質(zhì)的量-△n（A）；
（2）恒溫恒壓下，若開(kāi)始時(shí)放入3mol A和6mol B，與（1）中A、B的物質(zhì)的量之比均為1：2，則為等效平衡，平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同；
（3）若開(kāi)始時(shí)放入x mol A，2mol B和4mol C，完全轉(zhuǎn)化到左邊滿(mǎn)足3mol A和6mol B，與（1）中A、B的物質(zhì)的量之比均為1：2，則為等效平衡，平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同，可以得到3amol C；平衡時(shí)A、B的物質(zhì)的量分別為（1）中A、B的3倍，結(jié)合a＜2判斷；
（4）由（3）分析可知，若在（3）的平衡混合物中再加入2mol C，等效為開(kāi)始加入4mol A和8mol B，與（1）中平衡為等效平衡，平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同，則平衡時(shí)C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與（1）中相同；
（5）反應(yīng)A（g）+2B（g）?2C（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(jìn)行壓強(qiáng)減小，而在恒溫恒壓容器中隨反應(yīng)進(jìn)行，過(guò)程中的壓強(qiáng)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：（1）達(dá)到平衡后，生成a mol C，則△n（A）=$\frac{1}{2}$△n（C）=0.5amol，故A的物質(zhì)的量為1mol-0.5amol=（1-0.5a）mol，故答案為：（1-0.5a）；
（2）恒溫恒壓下，若開(kāi)始時(shí)放入3mol A和6mol B，與（1）中A、B的物質(zhì)的量之比均為1：2，則為等效平衡，平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同，則平衡時(shí)生成C為（1）中的3倍，即生成C為3amol，
故答案為：3a；
（3）若開(kāi)始時(shí)放入x mol A，2mol B和4mol C，完全轉(zhuǎn)化到左邊滿(mǎn)足3mol A和6mol B，與（1）中A、B的物質(zhì)的量之比均為1：2，則為等效平衡，平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同，可以得到3amol C，4molC轉(zhuǎn)化可以得到2molA、4molB，則x=3-2=1，則平衡時(shí)A為3（1-0.5a）mol，平衡時(shí)B的物質(zhì)的量為（1）中B的3倍，即為3（1-0.5a）mol，由于0＜a＜2，故3（1-a）可能大于、等于或小于3，
故答案為：1；3（1-0.5a）；丁；
（4）由（3）分析可知，若在（3）的平衡混合物中再加入2mol C，等效為開(kāi)始加入4mol A和8mol B，與（1）中平衡為等效平衡，平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相同，則平衡時(shí)C的物質(zhì)的量發(fā)生與（1）中相同，
A（g）+2B（g）?2C（g）物質(zhì)的量減小
               2          1
               amol       0.5amol
故（1）中平衡時(shí)混合氣體物質(zhì)的量為（3-0.5a）mol，即C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為$\frac{amol}{（3-0.5a）mol}$=$\frac{a}{3-0.5a}$，
故答案為：$\frac{a}{3-0.5a}$；
（5）在恒溫恒壓容器中開(kāi)始時(shí)放入1molA和2molB到達(dá)平衡后生成amol C；在恒溫恒容容器中開(kāi)始時(shí)放入1molA、2molB到達(dá)平衡后生成b molC；反應(yīng)A（g）+2B（g）?2C（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(jìn)行壓強(qiáng)減小，在恒溫恒壓容器中隨反應(yīng)進(jìn)行，過(guò)程中的壓強(qiáng)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．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算、等效平衡問(wèn)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，題目難度較大．