Question

15．恒溫、恒壓下，在一個可變容積的容器中發生如下反應：A（氣）+B（氣）?C（氣）．
I （1）若開始時放入1molA和1molB，到達平衡后，生成amolC，這時A的物質的量為（1-a）mol．
（2）若開始時放入xmolA、2molB和1molC，到達平衡后，A和C的物質的量分別是ymol和3amol，則x=2mol，y=3-3amol．
（3）若在（2）的平衡混合物中再加入3molC，待再次到達平衡后，C的物質的量分數是$\frac{a}{2-a}$．
II 若維持溫度不變，在一個與（1）反應前起始體積相同、且容積固定的容器中發生上述反應．
（4）開始時放入1molA和1molB到達平衡后生成bmolC．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         （丁）不能比較a和b的大小．

Answer 1

分析 I（1）到達平衡后，生成amolC，由反應可知，轉化的A為amol；
（2）到達平衡后，A和C的物質的量分別是ymol和3amol，由物質的量與壓強成正比可知，極性轉化后A、B的起始量相同；
（3）若在（2）的平衡混合物中再加入3molC，與上述平衡為等效平衡，物質的量分數不變；
II（4）開始時放入1molA和1molB到達平衡后生成bmolC，體積不變時，發生反應氣體的物質的量減小，壓強減小，則平衡逆向移動．

解答 解：（1）到達平衡后，生成amolC，則
                    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的物質的量為（1-a）mol，
故答案為：（1-a）；
（2）恒溫、恒壓下到達平衡后，C的物質的量為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，假設反應正向進行，則
               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
依據等效平衡，y=3-3a，x=2，
故答案為：2；3-3a；
（3）若在（2）的平衡混合物中再加入3molC，與上述平衡為等效平衡，物質的量分數不變，則再次到達平衡后，C的物質的量分數是$\frac{a}{1-a+1-a+a}$=$\frac{a}{2-a}$，
故答案為：$\frac{a}{2-a}$；
II（4）開始時放入1molA和1molB到達平衡后生成bmolC，體積不變時，發生反應氣體的物質的量減小，壓強減小，則平衡逆向移動，則b小于a，
故答案為：（乙）．

點評 本題考查化學平衡的計算，為高頻考點，把握化學平衡三段法、等效平衡及平衡移動為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，注意等效平衡的判斷，題目難度不大．