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8.在一定温度(T)和压强(P)下,向容积为V L的密闭容器中,加入2mol X和3mol Y发生以下反应:X(g)+2Y(g)?3Z(g),达到平衡后,生成a mol Z.
(1)保持T、V不变,若改为加入4mol X和6mol Y,达到平衡时,Z的物质的量为2amol.
(2)若保持T、P不变时,向容积可变的密闭容器中加入0.5mol X,则需加入0.4mol Y,2.1mol Z,才能使平衡时Z为0.6a mol.

分析 (1)保持T、V不变,若改为加入4mol X和6mol Y,等效为在原平衡的基础上压强增大一倍,反应前后气体体积不变,增大压强不影响平衡移动,反应物转化率不变;
(2)若保持T、P不变时,反应前后气体体积不变,按化学计量数转化到左边满足n(X):n(Y)=2:3时为等效平衡,平衡反应物转化率相同,平衡时Z为0.6a mol,说明转化到左边是n(X)=0.6×2mol=1.2mol、n(Y)=0.6×3mol=1.8mol.

解答 解:(1)保持T、V不变,若改为加入4mol X和6mol Y,等效为在原平衡的基础上压强增大一倍,反应前后气体体积不变,增大压强不影响平衡移动,反应物转化率不变,则达到平衡时,Z的物质的量为 amol×$\frac{4mol}{2mol}$=2a mol,故答案为:2a;
(2)若保持T、P不变时,反应前后气体体积不变,按化学计量数转化到左边满足n(X):n(Y)=2:3时为等效平衡,平衡反应物转化率相同,平衡时Z为0.6a mol,说明转化到左边是n(X)=0.6×2mol=1.2mol、n(Y)=0.6×3mol=1.8mol,故0.5+$\frac{1}{3}$×n(Z)=1.2,n(Y)+$\frac{2}{3}$×n(Z)=1.8,解得n(Z)=2.1,n(Y)=0.4,
故答案为:0.4;2.1.

点评 本题考查化学平衡计算,涉及等效平衡,关键是对等效平衡规律的理解掌握,难度中等.

练习册系列答案
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13.硫酸是重要的化工原料,二氧化硫生成三氧化硫是硫酸工业的重要反应之一.
(1)现将一定量的SO2(g)和O2(g)放入某固定体积的密闭容器中,在一定条件下,反应2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)达到平衡状态.
①上述反应平衡常数的表达式K=$\frac{{c}^{2}(S{O}_{3})}{{c}^{2}(S{O}_{3})×c({O}_{2})}$
②能判断该反应达到平衡状态的标志是bc.(填字母)
a.SO2和SO3浓度相等      b.SO2百分含量保持不变
c.容器中气体的压强不变  d.SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等.
(2)某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如图1所示.平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)=K(B)(填“>”、“<”或“=”).

(3)如图2所示,保持温度不变,在一定反应条件下,将2molSO2和1molO2加入甲容器中,将4molSO2和2molO2加入乙容器中,隔板K不能移动.此时控制活塞P,使乙的容积为甲的2倍.
①若移动活塞P,使乙的容积和甲相等,达到新平衡时,SO3的体积分数甲小于乙.(填:“大于”、“小于”、或“等于”)
②若在甲容器中通入一定量的He气,使容器内的压强增大,则$\frac{c(S{O}_{3})}{c(S{O}_{2})}$将不变填:“增大”、“减小”、“不变”、“无法确定”)
(4)将一定量的SO2(g)和O2(g)放入某固定体积的密闭容器中,在一定条件下,c(SO3)的变化如图3所示.若在第5分钟将容器的体积缩小一半后,在第8分钟达到新的平衡(此时SO3的浓度约为0.25mol/L).请在下图中画出此变化过程中SO3浓度的变化曲线.

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