Question

15．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）．
I （1）若开始时放入1molA和1molB，到达平衡后，生成amolC，这时A的物质的量为（1-a）mol．
（2）若开始时放入xmolA、2molB和1molC，到达平衡后，A和C的物质的量分别是ymol和3amol，则x=2mol，y=3-3amol．
（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$\frac{a}{2-a}$．
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bmolC．将b与（1）小题中的a进行比较（乙）（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．

Answer 1

分析 I（1）到达平衡后，生成amolC，由反应可知，转化的A为amol；
（2）到达平衡后，A和C的物质的量分别是ymol和3amol，由物质的量与压强成正比可知，极性转化后A、B的起始量相同；
（3）若在（2）的平衡混合物中再加入3molC，与上述平衡为等效平衡，物质的量分数不变；
II（4）开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成bmolC，体积不变时，发生反应气体的物质的量减小，压强减小，则平衡逆向移动．

解答 解：（1）到达平衡后，生成amolC，则
                    A（气）+B（气）?C（气）
起始量（mol）   1       1        0
变化量（mol）   a       a        a
平衡量（mol）   1-a     1-a      a
A的物质的量为（1-a）mol，
故答案为：（1-a）；
（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，假设反应正向进行，则
               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，
故答案为：2；3-3a；
（3）若在（2）的平衡混合物中再加入3molC，与上述平衡为等效平衡，物质的量分数不变，则再次到达平衡后，C的物质的量分数是$\frac{a}{1-a+1-a+a}$=$\frac{a}{2-a}$，
故答案为：$\frac{a}{2-a}$；
II（4）开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成bmolC，体积不变时，发生反应气体的物质的量减小，压强减小，则平衡逆向移动，则b小于a，
故答案为：（乙）．

点评 本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握化学平衡三段法、等效平衡及平衡移动为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意等效平衡的判断，题目难度不大．