Question

Ⅰ．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(g)+B(g)C(g)

(1)若開始時放入1molA和1molB，到達平衡后，生成amolC，這時A的物質(zhì)的量為________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________mol．

(3)若開始時放入xmolA，2molB和1molC，到達平衡后，A和C的物質(zhì)的量分別是ymol和3amol，則x=________mol，y=________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________________________．

(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?jǐn)?shù)是________________________．

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bmolC．將b與(1)小題中的a進行比較(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

作出此判斷的理由是________________________．

 

Answer 1

答案：
解析：

解析：考查等效平衡的建立及化學(xué)平衡的有關(guān)計算． (1)由反應(yīng)式　　　　　A(g)+B(g)C(g) 起始物質(zhì)的量(mol)　　1　　1　　　　 0 變化的物質(zhì)的量(mol)　x　　x　　　　 x 平衡時物質(zhì)的量(mol)　1-x　1-x　　　 x 依題意：x=amol，在此，A的物質(zhì)的量為(1-a)mol． (2)開始時放入3molA和3molB，要維持溫度和壓強恒定，可用等效法求解．建立如下模型： 1molA和1molB放入容積為VL的容器Ⅰ中，達到平衡后C為amol．我們把(2)想象成3個容積均為VL的容器中各放入lmolA和1molB，如上圖(Ⅱ)，三個容器建立的平衡狀態(tài)與(Ⅰ)建立的平衡狀態(tài)完全相同，每個容器中均含有amolC．因此，(2)中達到平衡后有3amolC． (3)由于達到平衡時C的物質(zhì)的量為3amol，說明所達到的平衡狀態(tài)與(2)中平衡為同一平衡，則若把C的起始物質(zhì)的量完全轉(zhuǎn)化為A和B，A和B的物質(zhì)的量應(yīng)與(2)中完全相等 　　　　　　　　　　　A(g)+B(g)C(g) 起始物質(zhì)的量(mol)　　　x　　2　　　　 1 C完全轉(zhuǎn)化為A、B后 的物質(zhì)的量(mol)　　　　x+1　3　　　　 0 平衡時物質(zhì)的量(mol)　　y　　3-3a　　　3a 依題意：x+1=3　x=2mol　y=(3-3a)mol 平衡時B的物質(zhì)的量為(3-3a)mol，其大小與a有關(guān)．若3a=1，B的物質(zhì)的量為2mol；若3a＞1，B的物質(zhì)的量小于2mol；若3a＜1，B的物質(zhì)的量大于2mol． (4)在(3)的平衡中，再加入3molC，所達到的平衡狀態(tài)與(1)、(2)、(3)皆為等效狀態(tài)，因此，C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為amol/(1mol-amol+lmol-amol+amol)=amol/(2mol-amol)=a/(2-a)． (5)此時溫度和容器的容積不變，而(1)中容器的體積縮小，所以(5)中容器相當(dāng)于在(1)的基礎(chǔ)上減小壓力，使所給平衡向逆反應(yīng)移動，故平衡時a＞b． 答案：Ⅰ．(1)(1-a)　(2)3a　(3)2　3-3a(丁) 若3a＞1，B的物質(zhì)的量小于2mol；若3a=1，B的物質(zhì)的量等于2mol；若3a＜1，B的物質(zhì)的量大于2mol (4) Ⅱ．(5)乙　因為(5)小題中容器容積不變，而(1)小題中容器的容積縮小，所以(5)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)，故反應(yīng)達到平衡后a＞b． 歸納：等效平衡的判斷： (1)反應(yīng)前氣體體積之和與反應(yīng)后氣體體積之和不等的可逆反應(yīng)，如2A(g)+B(g) 2C(g)，恒溫、恒容條件下投料相同，即為等效平衡；或恒溫、恒壓條件下，投料成比例，即為等效平衡． (2)反應(yīng)前氣體體積之和與反應(yīng)后氣體體積之和相等的可逆反應(yīng)，如A(g)+B(g) 2C(g)，恒溫、恒容條件下；或恒溫、恒壓條件下，兩種情況均是投料成比例，即為等效平衡．