Question

9．在一固定容积的密闭容器中，保持一定条件下进行以下反应：X（g）+2Y（g）?3Z（g），已知加入1molX和3molY．达到平衡后，生成a mol Z．
（1）在相同实验条件下，若在同一容器中改为加入2molX和6molY，达到平衡后，Z的物质的量为2a mol．
（2）在相同实验条件下，若在同一容器中改为加入2molX和8molY，若要求在反应混合气体中Z体积分数不变，则还需加入Z的物质的量为6mol．

Answer 1

分析 （1）反应前后气体体积不变，恒温恒容下，往相同容器中加入2molX、6molY，X、Y的起始物质的量之比为1：2，与原平衡相同，与原平衡为等效平衡，平衡时同种反应物转化率相等；
（2）改变起始投料量，平衡后Z在反应混合气中的体积分数不变，两平衡等效，反应为前后气体体积不变的反应，按化学计量数转化到左边满足投料比相等即可，即满足n（X）：n（Y）=1：3．

解答 解：（1）反应前后气体体积不变，恒温恒容下，往相同容器中加入2molX、6molY，X、Y的起始物质的量之比为1：2，与原平衡相同，与原平衡为等效平衡，平衡时同种反应物转化率不变，故生成Z 为amol×$\frac{2mol}{1mol}$=2amol，故答案为：2a mol；
（2）改变起始投料量，平衡后Z在反应混合气中的体积分数不变，两平衡等效，反应为前后气体体积不变的反应，按化学计量数转化到左边满足投料比相等即可，即满足n（X）：n（Y）=1：3，则[2+$\frac{1}{3}$n（Z）]：[8+$\frac{2}{3}$n（Z）]=1：3，解得n（Z）=6，故答案为：6 mol．

点评 本题考查化学平衡计算，涉及等效平衡，关键是理解等效平衡规律：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．