Question

4．在一个密闭容器中，保持一定的温度和压强进行以下反应：
A（g）+3B（g）?3C（g），已知加入1molA和3molB，平衡时A的物质的量为a mol．
（1）达到平衡时C在反应混合气体中体积百分含量是$\frac{3-3a}{3+a}$×100%（用含a的关系式表示）
（2）在相同的实验条件下，若在同一个容器中改为加入2molA和6molB，达到平衡后，C在混合气体中的体积百分含量不变（填“增大”“减小”或“不变”）．
（3）在相同的实验条件下，如果加入n mol A、m mol B和p molC，若要求平衡后C在混合气体中的百分含量保持不变，与（1）相同，则n、m与p应满足的关系式为m=3n，且p≥0．

Answer 1

分析 （1）加入1molA和3molB，平衡时A的物质的量为a mol，则：
           A（g）+3B（g）?3C（g）
起始量（mol）：1     3       0
变化量（mol）：1-a   3-3a    3-3a
平衡量（mol）：a     3a      3-3a
进而计算C的体积分数；
（2）在相同的实验条件下，若在同一个容器中改为加入2molA和6molB，与（1）中A、B的物质的量之比均为2：1，恒温恒压下为等效平衡，平衡时同种物质的含量相等；
（3）改变起始投料量，平衡时C的体积分数相同，说明为等效平衡，恒温恒压下按化学计量数转化到方程式左边满足投料比相等，即满足n（A）：n（B）=1：3．

解答 解：（1）加入1molA和3molB，平衡时A的物质的量为a mol，则：
             A（g）+3B（g）?3C（g）
起始量（mol）：1     3       0
变化量（mol）：1-a   3-3a    3-3a
平衡量（mol）：a     3a      3-3a
则平衡时C的体积分数为$\frac{（3-3a）mol}{（a+3a+3-3a）mol}$×100%=$\frac{3-3a}{3+a}$×100%，
故答案为：$\frac{3-3a}{3+a}$×100%；
（2）在相同的实验条件下，若在同一个容器中改为加入2molA和6molB，与（1）中A、B的物质的量之比均为2：1，恒温恒压下为等效平衡，平衡时同种物质的含量相等，即达到平衡后，C在混合气体中的体积百分含量不变，
故答案为：不变；
（3）改变起始投料量，平衡时C的体积分数相同，说明为等效平衡，恒温恒压下按化学计量数转化到方程式左边满足投料比相等，即满足n（A）：n（B）=1：3，则：（n+$\frac{1}{3}$p）mol：（m+p）mol=1：3，整理可得m=3n，且p≥0，
故答案为：m=3n，且p≥0．

点评 本题考查化学平衡计算、等效平衡，关键理解等效平衡规律：1、恒温恒容，反应前后气体体积不等，按化学计量数转化到一边，对应物质满足等量；反应前后气体体积相等，按化学计量数转化到一边，对应物质满足等比，2：恒温恒压，按化学计量数转化到一边，对应物质满足等比．