题目内容
【题目】Ⅰ.恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下反应: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,若开始时放入3mol A和3mol B,到达平衡后,生产C的物质的量为__________mol.
(2)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2mol (乙)等于2mol (丙)小于2mol (丁)可能大于、等于或小于2mol
(3)若在(2)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。
(4)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进行比较正确的是__________(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
【答案】(1)3a (2)2 3-3a 丁
若3a>1,B的物质的量小于2mol;
若3a=1,B的物质的量等于2mol;
若3a<1,B的物质的量大于2mol
(3) (4)乙
【解析】
试题分析:(1)若开始时放入3molA和3molB,最后达到与开始时放入1molA和1molB形成相同的平衡,所以到达平衡后,生成C的物质的量为3amol;
(2)恒温、恒压下到达平衡后,C的物质的量为3amol,说明和(2)所达到的平衡是相同的平衡,满足A、B起始量分为3mol、3mol,依据三段式列式判断;假设反应正向进行
A(气)+B(气)C(气)
起始量(mol) x 2 1
变化量(mol) 3a-1 3a-1 3a-1
平衡量 (mol) y 3-3a 3a
依据等效平衡,y=3-3a,x=2,
化学平衡状态下n(B)=(3-3a) mol,因为0<a<1,所以0<(3-3a)<3,可能大于、等于或小于2mol;
(3)再加3molC折算成A和B,相当于3molA和3molB,由于是恒压过程,此时与(1)中的平衡为等效平衡,且是成比例等效,
A(气)+B(气)C(气)
起始量1(mol) 1 1 0
平衡量1(mol) 1-a 1-a a
起始量2(mol) 6 6 0
平衡量2(mol) 6-6a 6-6a 6a
C的物质的量分数为×100%=;
(4)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。