Question

在一固定容积的密闭容器中，保持一定温度，在一定条件下进行反应：A（g）+2B（g）?3C（g），已知加入1mol A和3mol B且达平衡后生成a mol C，
回答下列问题：
（1）平衡时C在反应混合气体中的体积分数是______（用字母a表示）．
（2）在相同实验条件下，若在同一容器中改为加入2mol A和6mol B，达平衡后，C的物质的量为______mol（用字母a表示）．此时C在反应混合气中的体积分数______（填增大、减少或不变）．
（3）在相同实验条件下，若在同一容器中改为加入2molA和8molB，若要求平衡后C在反应混合气中的体积分数不变，则还应加入C______mol．
（4）在同一容器中加入n molA和3n molB，在平衡时C的物质的量为mmol，若改变实验条件，可以使C的物质的量在m～2m之间变化，那么n与m的关系应是______（用字母m、n表示）．

Answer 1

【答案】分析：（1）反应为前后气体体积不变的反应，据此求出，平衡后混合气体的物质的量为4mol，再利用体积分数定义计算；
（2）恒温恒容下，改为加入2molA和6molB，A、B的物质的量之比为1：3，与原平衡相同，反应为前后气体体积不变，所以与原平衡等效，转化率不变，各组分含量不变；
（3）衡后C在反应混合气中的体积分数不变，两平衡等效，反应为前后气体体积不变的反应，按化学计量数转化到左边，满足A、B的物质的量之比为1：3即可；
（4）改变实验条件后，可以使C的物质的量在m～2m之间变化，即让反应向正向进行，当A完全反应时，生成3n molC（B过量），但可逆反应肯定不完全反应，据此列不等式．
解答：解：（1）反应为前后气体体积不变的反应，所以平衡后混合气体的物质的量为4mol，达平衡后C在反应混合气体中的体积分数为=，故答案为：；
（2）恒温恒容下，改为加入2molA和6molB，A、B的物质的量之比为1：3，与原平衡相同，反应为前后气体体积不变，所以与原平衡等效，转化率不变，各组分含量不变，C的体积分数为，所以C的物质的量为×（2mol+6mol）=2amol，故答案为：2amol；
（3）衡后C在反应混合气中的体积分数不变，两平衡等效，反应为前后气体体积不变的反应，按化学计量数转化到左边，应满足A、B的物质的量之比为1：3．令还应加入C的物质的量为nmol，则：（2+n）mol：（8+n）mol=1：3，
解得n=6，故答案为：6；
（4）改变实验条件后，可以使C的物质的量在m～2m之间变化，即让反应向正向进行，当A完全反应时，生成3n molC，但A不能完全反应，所以2m＜3n，即n＞m，
故答案为：n＞m．
点评：主要考查等效平衡及有关计算，难度中等，理解等效平衡规律：1、恒温恒容，反应前后气体体积不等，按化学计量数转化一边，对应物质满足等量；反应前后气体体积相等，按化学计量数转化一边，对应物质满足对比．
2：恒温恒压，按化学计量数转化一边，对应物质满足对比．