题目内容
【题目】恒温、恒压下,在一个容积可变的容器中发生如下反应:A(g)+B(g)C(g)
(1)若开始时放入1 mol A和1 mol B,达到平衡后,生成amol C,这时A的物质的量为__mol。
(2)若开始时放入3 mol A和3 mol B,达到平衡后,生成C的物质的量为__mol
(3)若开始时放入xmol A、2 mol B和1 mol C,达到平衡后,A和C的物质的量分别为ymol和3amol,则x=__,y=__。平衡时,B的物质的量__(填编号)。
A.大于2 mol B.等于2 mol C.小于2 mol D.可能大于、等于或小于2 mol
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3 mol C,待再次达到平衡后,C的物质的量分数是__。
(5)若维持温度不变,在一个与反应前起始体积相同,且容积固定的容器中发生上述反应。开始时放入1 mol A和1 mol B到达平衡后生成bmol C。将b与(1)小题中的a进行比较__(填编号)。作出此判断的理由是__。
A.a>b B.a<b C.a=b D.不能比较a和b的大小。
【答案】1﹣a 3a 2 3(1﹣a) D A 因为本小题中容器容积不变,而(1)小题中容器的容积缩小,所以本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
【解析】
(1)由方程式可知,生成C的物质的量=参加反应A的物质的量,平衡时A的物质的量=A的起始物质的量-参加反应的A的物质的量;
(2)恒温恒压下,若开始时放入3mol A和3mol B,与(1)中A、B的物质的量之比均为1:1,则为等效平衡,平衡时反应物的转化率相同;
(3)若开始时放入x mol A,2mol B和1mol C,完全转化到左边满足3mol A和3mol B,与(1)中A、B的物质的量之比均为1:1,则为等效平衡,平衡时反应物的转化率相同,可以得到3amol C,平衡时A、B的物质的量分别为(1)中A、B的3倍,结合a<1判断;
(4)由(3)分析可知,若在(3)的平衡混合物中再加入3mol C,等效为开始加入6mol A和6mol B,与(1)中平衡为等效平衡,平衡时反应物的转化率相同,则平衡时C的物质的量分数与(1)中相同;
(5)反应A(g)+B(g)C(g)是气体体积减少的反应,在恒温恒容容器中,随反应进行压强减小,而在恒温恒压容器中随反应进行,过程中的压强为保持恒压,则本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。
(1)达到平衡后,生成amol C,则Δn(A)=Δn(C)=amol,故A的物质的量为1 mol﹣amol=(1﹣a)mol;
(2)恒温恒压下,若开始时放入3 mol A和3 mol B,与(1)中A、B的物质的量之比均为1∶1,则为等效平衡,平衡时反应物的转化率相同,则平衡时生成C为(1)中的3倍,即生成C为3amol;
(3)若开始时放入xmol A,2 mol B和1 mol C,完全转化到左边满足3 mol A和3 mol B,与(1)中A、B的物质的量之比均为1∶1,则为等效平衡,平衡时反应物的转化率相同,可以得到3amol C,1 mol C转化可以得到1 mol A、1 mol B,则x=3﹣1=2,则平衡时A为3(1﹣a)mol,平衡时B的物质的量为(1)中B的3倍,即为3(1﹣a)mol,由于0<a<1,故3(1﹣a)可能大于、等于或小于2;
(4)由(3)分析可知,若在(3)的平衡混合物中再加入3 mol C,等效为开始加入6 mol A和6 mol B,与(1)中平衡为等效平衡,平衡时反应物的转化率相同,则平衡时C的物质的量发生与(1)中相同,即C的物质的量分数为;
(5) 在恒温恒压容器中开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成amol C;在恒温恒容容器中开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成b molC;反应A(g)+B(g)C(g)是气体体积减少的反应,在恒温恒容容器中,随反应进行压强减小,在恒温恒压容器中随反应进行,过程中的压强为保持恒压,体积减小,所以本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,因此平衡后a>b,故答案为A。
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