题目内容
【题目】在一定温度下,向一固定容积的密闭容器中加入 1mol A和 2mol B,发生下述反应:A(g)+2B(g) 3C(g)+2D(s) △H>0。达到平衡时生成了1.8 mol C。
(1)在相同条件下,若向该容器中改为加入0.3mol A、0.6 mol B,要使平衡混合气体中C物质的体积分数与原平衡的相同,在D足量时,则还应加入 mol的物质C。
(2)若维持容器的体积和温度不变,反应从逆反应方向开始,按不同的配比作为起始物质,达到平衡时C仍为1.8 mol 。则D的起始物质的量n(D)应满足的条件是:n(D)___________。
当改变温度或压强时,有可能改变物质的聚集状态,对平衡产生影响。回答(3)(4)
(3)若升高平衡体系温度,当再次达到平衡后,测得两次平衡条件下混合气体的平均相对分子质量未发生改变,试解释形成这种结果的可能原因是:_________________;
(4)若将容器改为容积可变的容器,在一定温度和常压下,建立上述平衡之后,A的物质的量浓度为a mol/L。现持续增大压强,当:
①当压强为原来1.5倍时,A的平衡时物质的量浓度为m mol/L,测得m=1.5a;
②当压强为原来10倍时,A的平衡时物质的量浓度为n mol/L,测得n >10 a;
③当压强为原来100倍时,A的平衡时物质的量浓度为p mol/L,测得p<100a。
试解释形成这种结果的可能的原因:
①1.5倍时: ;
②10倍时: ;
③100倍时: 。
【答案】
(1)任意;(2)n(D)>0.8mol;
(3)当升高到一定温度以后,D渐渐转化为气态;
(4)①气体物质两边的化学计量数相等,增大压强不改变平衡状态;②B渐渐转化为非气态,增大压强平衡向左移动;③C渐渐转化为非气态,增大压强平衡再次向右移动。
【解析】
试题分析:(1)该反应属于气体的物质的量不变的反应,在相同条件下,若向该容器中改为加入0.3mol A、0.6 mol B,物质的量之比与原来相同,属于等效平衡,要使平衡混合气体中C物质的体积分数与原平衡的相同,在D足量时,可以加入任意量的物质C,故答案为:任意;
(2)1mol A和 2mol B转换为生成物为3molC和2molD,达到平衡时还有1.8 mol C,相当于反应了1,2molC,同时反应0.8molD。因此维持容器的体积和温度不变,反应从逆反应方向开始,按不同的配比作为起始物质,达到平衡时C仍为1.8 mol。则D的起始物质的量至少为0.8mol,故答案为:n(D)>0.8mol;
(3)当升高到一定温度以后,D渐渐转化为气态,因此再次达到平衡后,混合气体的平均相对分子质量不变,故答案为:当升高到一定温度以后,D渐渐转化为气态;
(4)①气体物质两边的化学计量数相等,增大压强不改变平衡状态,因此压强为原来1.5倍时,A的平衡时物质的量浓度为原来1.5倍,故答案为:气体物质两边的化学计量数相等,增大压强不改变平衡状态;②压强为原来10倍时,B渐渐转化为非气态,增大压强平衡向左移动,A的平衡时物质的量浓度大于原来10倍,故答案为:B渐渐转化为非气态,增大压强平衡向左移动;③当压强为原来100倍时,C渐渐转化为非气态,增大压强平衡再次向右移动,A的平衡时物质的量浓度小于原来100倍,故答案为:C渐渐转化为非气态,增大压强平衡再次向右移动。