Question

在一條件下，A與B可發(fā)生以下變化：A（g）+B（g?C（g）△H=-Q kJ?mol^-1
（1）若保持溫度、壓強不變，開始時向密閉容器內(nèi)充入1mol A和1mol B（起始體積為V），達到平衡后，生成了 a mol C．
①平衡后A的轉(zhuǎn)化率為

100a%

，容器體積為

2-a

2

V

．
②若仍舊保持該溫度和壓強不變，開始時充入3mol A和3mol B，平衡后，生成的C的物質(zhì)的量為

3amol

，反應(yīng)所放出的熱量為

3aQ

kJ，容器體積為

6-3a

2

V

．
③保持溫度、壓強不變，開始時放入x mol A、2mol B、1mol C，達到平衡后，A、C的物質(zhì)的量分別為y mol、3a mol，則x=

2

，y=

3（1-a）

．
（2）若保持溫度不變，在體積為V的定容密閉容器內(nèi)充入1mol A和1mol B，達到平衡后生成了b mol C．
①a與b的關(guān)系式為

a＞b

；
②保持溫度體積不變，向平衡體系中再充入3mol C，待再次達到平衡后，C的物質(zhì)的量為b′mol，則b′與b的關(guān)系式為

b′＞4b

．

Answer 1

分析：（1）①依據(jù)平衡前后氣體物質(zhì)的量減少為生成C的物質(zhì)的量計算得到反應(yīng)的A物質(zhì)的量為amol，結(jié)合轉(zhuǎn)化率概念計算得到；平衡后容器的條件可以依據(jù)體積比等于物質(zhì)的量之比計算得到；
②保持該溫度和壓強不變，開始時充入3mol A和3mol B最后達到相同的平衡，C的物質(zhì)的量為充入1mol A和1mol B的3倍，放熱為3Q；
③依據(jù)生成C的量分析是和②達到相同的平衡狀態(tài)，結(jié)合平衡三段式，把C的物質(zhì)的量完全轉(zhuǎn)化為A和B，A、B的物質(zhì)的量應(yīng)與（2）完全相等，列式計算；
（2）若保持溫度不變，在體積為V的定容密閉容器內(nèi)充入1mol A和1mol B，達到平衡后生成了b mol C，反應(yīng)時氣體體積減小的反應(yīng)，達到平衡后恒溫恒壓條件下，達到平衡平衡生成的C物質(zhì)的量多．

解答：解：（1）若保持溫度、壓強不變，開始時向密閉容器內(nèi)充入1mol A和1mol B（起始體積為V），達到平衡后，生成了 a mol C；
                 A（g）+B（g?C（g）△H=-Q kJ?mol^-1
起始量（mol）    1       1    0           Q
變化量（mol）    a       a     a          aQ
平衡量（mol）  1-a       1-a    a          aQ
①平衡后A的轉(zhuǎn)化率=

amol

1mol

×100%=100a%；
平衡后容器體積依據(jù)反應(yīng)前后氣體體積之比等于物質(zhì)的量之比得到：2：V=（2-a）：V_平，V_平 =

2-a

2

V，
故答案為：100a%；

2-a

2

V；
②在恒溫、恒壓下，若投放3mol A和3mol B，則所占有的體積為（1）中的3倍．由于A、B的投放比例與（1）相同，故平衡時與（1）等效，平衡后，生成的C的物質(zhì)的量為3amol，放熱為3aQ；體積之比等于物質(zhì)的量之比得到（6-3a）：V_平=2：V，V_平=

6-3a

2

V，
故答案為：3amol；3aQ；

6-3a

2

V；
③保持溫度、壓強不變，開始時放入x mol A、2mol B、1mol C，達到平衡后，A、C的物質(zhì)的量分別為y mol、3a mol
由于達到平衡時C的物質(zhì)的量為3a mol，故此平衡狀態(tài)與（2）完全相同．若把C的物質(zhì)的量完全轉(zhuǎn)化為A和B，A、B的物質(zhì)的量應(yīng)與（2）完全相等．
                                       A（g）+B（g?C（g）
起始（mol）：x      2       1
將C轉(zhuǎn)化為A、B（mol）：x+1   2+1      0
                       3a       3a     3a
平衡時（mol）：y    3-3a    3a
據(jù)題意有；解得y=3-3a，x=2

故答案為：2；3-3a；
（2）若保持溫度不變，在體積為V的定容密閉容器內(nèi)充入1mol A和1mol B，達到平衡后生成了b mol C；
①反應(yīng)時氣體體積減小的反應(yīng)，達到平衡后恒溫恒壓條件下，過程中壓強大于恒溫恒容條件下的壓強，達到平衡平衡生成的C物質(zhì)的量多所以a＞b，故答案為：a＞b；
②保持溫度體積不變，向平衡體系中再充入3mol C，待再次達到平衡后，C的物質(zhì)的量為b′mol，不考慮改變在恒壓容器中b′=4b，但在恒溫恒容條件下，加入C相當(dāng)于增大
容器內(nèi)平衡的壓強，壓強增大，平衡正向進行進行，b′＞4b，則b′與b的關(guān)系式為b′＞4b，
故答案為：b′＞4b．

點評：本題考查了化學(xué)平衡的計算，等效平衡的分析判斷是解題關(guān)鍵，注意分析方法的應(yīng)用和平衡移動的原理應(yīng)用和計算，題目難度中等．