Question

18．在一固定容積的密閉容器中，保持一定溫度，在一定條件下發(fā)生以下反應(yīng)：2A（g）+B（g）?3C（g）．已知加入1mol A和2mol B且達(dá)到平衡后，生成了a mol C．
（1）達(dá)到平衡時(shí)，C在反應(yīng)混合氣中的體積分?jǐn)?shù)是$\frac{a}{3}$（用含a的代數(shù)式表示）．
（2）在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，若在同一容器中改為加入2mol A 和4mol B，達(dá)到平衡后，C的物質(zhì)的量為2amol（用含a的代數(shù)式表示）．此時(shí)C在反應(yīng)混合氣中的體積分?jǐn)?shù)與原平衡相比不變（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）在相同實(shí)驗(yàn)條件下，若在同一容器中改為加入2mol A和5molB，若要求平衡后C在反應(yīng)混合氣中的體積分?jǐn)?shù)仍與原平衡相同，則還應(yīng)加入1 mol C．此時(shí)A的轉(zhuǎn)化率與原平衡比較減小（填“增大”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，故平衡后混合氣體總物質(zhì)的量為3mol，進(jìn)而計(jì)算C的體積分?jǐn)?shù)；
（2）反應(yīng)前后氣體體積不變，恒溫恒容下，往相同容器中加入2molA 4molB，A、B的物質(zhì)的量之比為1：2，與原平衡相同，為等效平衡，平衡時(shí)，轉(zhuǎn)化率不變，各組分含量相同；
（3）平衡后C在反應(yīng)混合氣中的體積分?jǐn)?shù)不變，兩平衡等效，反應(yīng)為前后氣體體積不變的反應(yīng)，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，滿(mǎn)足A、B的物質(zhì)的量之比為1：2即可；
平衡時(shí)相同組分的含量相同，設(shè)原平衡中A轉(zhuǎn)化率為x，該平衡中A的轉(zhuǎn)化率為y，表示出平衡時(shí)A的含量，利用平衡時(shí)A的含量相等進(jìn)行解答．

解答 解：（1）反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變，故平衡后混合氣體總物質(zhì)的量為3mol，達(dá)到平衡后生成了a mol C，故C的體積分?jǐn)?shù)為$\frac{amol}{3mol}$=$\frac{a}{3}$，故答案為：$\frac{a}{3}$；
（2）恒溫恒容下，改為加入2molA和4molB，A、B的物質(zhì)的量之比為1：2，與原平衡相同，反應(yīng)為前后氣體體積不變，所以與原平衡等效，轉(zhuǎn)化率不變，各組分含量不變，所以C的物質(zhì)的量為$\frac{a}{3}$×（2mol+4mol）=2amol，故答案為：2amol；不變；
（3）平衡后C在反應(yīng)混合氣中的體積分?jǐn)?shù)不變，兩平衡等效，反應(yīng)為前后氣體體積不變的反應(yīng)，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，應(yīng)滿(mǎn)足A、B的物質(zhì)的量之比為1：2，令還應(yīng)加入C的物質(zhì)的量為nmol，則（2+$\frac{2}{3}$n）mol：（5+$\frac{1}{3}$n）mol=1：2，解得n=1；
平衡時(shí)相同組分的含量相同，設(shè)原平衡中A轉(zhuǎn)化率為x，該平衡中A的轉(zhuǎn)化率為y，則$\frac{1-x}{3}$=$\frac{2（1-y）}{8}$=$\frac{1-y}{4}$，整理可得4×$\frac{x}{y}$=$\frac{1}{y}$+3，由于y＜1，則$\frac{x}{y}$＞1，則y＜x，故A的轉(zhuǎn)化率與原平衡比較減小，
故答案為：1；減�。�

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查等效平衡及有關(guān)計(jì)算，難度較大，理解等效平衡規(guī)律：1、恒溫恒容，反應(yīng)前后氣體體積不等，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化一邊，對(duì)應(yīng)物質(zhì)滿(mǎn)足等量；反應(yīng)前后氣體體積相等，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化一邊，對(duì)應(yīng)物質(zhì)滿(mǎn)足對(duì)比．2：恒溫恒壓，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化一邊，對(duì)應(yīng)物質(zhì)滿(mǎn)足對(duì)比．