Question

【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)(放热反应)。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，对平衡产生重大影响。

（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： 。

Answer 1

【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）根据等效平衡规律，在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体化学计量数相等的可逆反应，只改变起始时加入物质的物质的量，若通过可逆反应的化学计量数之比换算成同一边物质的物质的量，所得反应物(或生成物)的物质的量之比与原起始量之比对应相同，则两平衡等效。因此在相同条件下，若向该容器中改为加入0.3mol A、0.6 mol B，因A、B比例保持不变，故可以加入任意量的物质C，故答案为：任意；

（2）根据A(g)+2B(g) 3C(g)+2D(s)，将1mol A和 2mol B换算成CD，需要C3mol，D2mol，因平衡时C 为1.8 mol，需要消耗0.8molD，故D的起始物质的量n(D) ＞0.8mol，故答案为：n(D) ＞0.8mol；

（3）若升高平衡体系温度，平衡向逆反应方向移动，气体的质量增大物质的量不变，混合气体的平均相对分子质量增大，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，原因可能是当升高到一定温度以后，D渐渐转化为气态，使得气体的物质的量增大，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）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。

①当压强为原来1.5倍时，由于反应前后气体的物质的量不变，平衡不移动，则A的平衡时物质的量浓度为1.5a mol/L，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，可能的原因是B渐渐转化为非气态，增大压强平衡向左移动，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，A的平衡时物质的量浓度为p mol/L，测得p<100a，可能的原因是C渐渐转化为非气态，增大压强平衡再次向右移动，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。