题目内容
I.恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下发应:
A(气)+B(气)C(气)
(1)若开始时放入1molA和1molB,到达平衡后,生成a molC,这时A的物质的量为 mol。
(2)若开始时放入3molA和3molB,到达平衡后,生成C的物质的量为 mol。
(3)若开始时放入x molA,2molB和1molC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是ymol和3a mol,则x= mol,y= mol。
平衡时,B的物质的量 (选填一个编号)
(甲)大于2 mol (乙)等于2 mol
(丙)小于2 mol (丁)可能大于、等于或小于2mol
作出此判断的理由是
。
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待再次到达平衡后,C的物质的量分数是 。
II.若维持温度不变,在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。
(5)开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成b molC。将b与(1)小题中的a进行比较 (选填一个编号)。
(甲)a<b (乙)a>b (丙)a=b (丁)不能比较a和b的大小
作出此判断的理由是 。
(1)(1-a) (2)3a (3)2 3-3 a 丁
若3a>1,B的物质的量小于2mol;若,B的物质的量等于2mol;
若3a<1,B的物质的量大于2mol
(4)
(5)乙 因为(5)小题中容器容积不变,而(1)小题中容器的容积缩小,所以(5)小题的容器中的压力小于(1)小题容器中的压力,有利于逆向反应,故反应达到平衡后a>b。
解析:
(1)由于平衡时生成a molC,则同时反应了A 、B各a mol,所以平衡时A的物质的量为(1-a)mol 。
(2)由于在恒温、恒压下,开始时加入3molA和3molB,达平衡后,生成C的物质量也是开始时的3倍,即C 的物质量为3(1-a)mol 。
(3)达平衡后,C 的物质的量是3a mol ,与(2)等效,则开始时放入的各物质也与(2)等效。所以X+1=3,即X =2。Y=3(1-a)mol。平衡时B的物质量也为(3-3a )mol。当a=1/3时,(3-3a )等于2,当a <1/3时,(3-3a )>2,当a >1/3时,(3-3a )<2。选丁。
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,由于是恒温、恒压,所以平衡时与(1)等效,所以达平衡时,C 的物质的量分数与(1)相同,即。
(5)由于温度和体积不变,随着反应的进行,压强变小,平衡向逆方向移动,所以平衡时C 的物质的量b <a,选乙。【点拨】本题考查的知识点是化学平衡及平衡移动等基本概念;考查学生分析问题、开发信息、发现规律和运用规律,从而解决问题的能力,是属于探究性层次的试题。
本题分两部分:Ⅰ.是在恒温恒压下的气体反应:A(g)+B(g)===C(g)是气体物质的量减少的原因,因此也是恒压时体积缩小的反应。题目设置了三种情况,有层次地向考生提出问题,解决了前一问题,就为解决后一问题提供了台阶。
Ⅱ.设置的情景是起始条件相同、恒容时建立平衡和恒压时建立平衡两种情况下,比较C 的物质的量的大小。