Question

9．在一个容积固定不变的密度容器中进行反应2A（g）+B（g）?3C（g）+D（s），将2mol A和1mol B充入该容器中，反应在某温度下达到平衡时，C的物质的量为w mol/L，C在平衡混合气体中的体积分数为n%．
（1）在同温同容条件下，如果用下列的配比作起始物，达到平衡时，C的物质的量为2w mol/L，C在平衡混合气体中的体积分数仍为n%的是ADE．
A、4mol　A+2mol　B
B、6mol　C+1mol　D
C、1mol  A+0.5mol  B+1.5mol　C+0.5mol　D
D、2mol　A+1mol　B+3mol　C+4mol　D
E、2mol　A+1mol　B+3mol　C+2mol  D．
（2）如果维持条件不变，仅从生成物开始配比，要求达到平衡时，C的物质的量为仍w mol/L，则D的起始物质的量n（D）应满足的条件是$\frac{w}{3}$mol＜n（D）．

Answer 1

分析 （1）在一个容积固定不变的密度容器和温度下达到平衡，C在平衡混合气体中的体积分数仍为n%，则新平衡与原平衡等效，但物质的量却为原来的2倍，而该反应是一个反应前后气体物质的量不变的反应，只要按照化学计量数转化成反应物A、B，物质的量分别为4mol、2mol即可；
（2）如果维持条件不变，仅从生成物开始配比，要求达到平衡时，C的物质的量为仍w mol/L则根据等效平衡计算D最少的物质的量，再结合D为固体，增加用量平衡不移动判断．

解答 解：（1）在一个容积固定不变的密度容器和温度下达到平衡，C在平衡混合气体中的体积分数仍为n%，则新平衡与原平衡等效，但物质的量却为原来的2倍，而该反应是一个反应前后气体物质的量不变的反应，只要按照化学计量数转化成反应物A、B，物质的量分别为4mol、2mol即可，
A．4molA+2molB，反应物浓度为原先各反应物浓度的2倍，则达到平衡时，C的物质的量为2w mol，C在平衡混合气体中的体积分数仍为n%，故A正确；
B．6molC+1molD，D为固体，1molD固体可能够达到新平衡的用量，也可能不足，不一定能满足题意，故B错误；
C．1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD，相当于2molA、1molB，与原平衡完全等效，则达到平衡时，C的物质的量为w mol，C在平衡混合气体中的体积分数为n%，故C错误；
D．2molA+1molB+3molC+4molD，D为固体用量多不影响，所以相当于4Amol、2molB，反应物浓度为原先各反应物浓度的2倍，则达到平衡时，C的物质的量为2w mol，C在平衡混合气体中的体积分数仍为n%，故D正确；
E．2molA+1molB+3molC+2molD，D为固体用量多不影响，所以相当于4Amol、2molB，反应物浓度为原先各反应物浓度的2倍，则达到平衡时，C的物质的量为2w mol，C在平衡混合气体中的体积分数仍为n%，故E正确；
故选ADE；
（2）2A（g）+B（g）?3C（g）+D（s）
开始投料量（mol）2      1      0      0     
平衡为                      w mol   $\frac{w}{3}$mol
故D的物质的量最少为$\frac{w}{3}$mol，又D为固体，增加用量平衡不移动，所以D的范围为$\frac{w}{3}$mol＜n（D），
故答案为：$\frac{w}{3}$mol＜n（D）．

点评 本题考查的是等效平衡及化学平衡的有关计算，题目难度较大，注意掌握化学平衡的影响因素，明确等效平衡的使用方法，难度不大．