题目内容

10．恒温恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：A（g）+2B（g）?2C（g）
（1）若开始时放入1molA和2molB，达到平衡后，生成amolC，这时A的物质的量为（1-0.5a）mol
（2）若开始时放入3molA和6molB，达到平衡后，生成C的物质的量为3a  mol
（3）若开始时放入xmolA、2molB和4molC，达到平衡后，A和C的物质的量分别为ymol和3a mol，则x=1mol，y=3（1-0.5a）mol
平衡时，B的物质的量为丁mol （选填一个编号）
甲．大于3mol           乙．等于3mol
丙．小于3mol           丁．可能大于、等于或小于3mol
（4）若在（3）的平衡混合物中再加入2molC，待再次达到平衡后，C的物质的量分数是$\frac{a}{3-0.5a}$
（5）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，若开始时也放入1molA和2molB到达平衡后生成bmolC．将b与（1）小题中的a进行比较则有乙（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．

分析 （1）由方程式可知△n（A）=$\frac{1}{2}$△n（C），平衡时A的物质的量=A的起始物质的量-△n（A）；
（2）恒温恒压下，若开始时放入3mol A和6mol B，与（1）中A、B的物质的量之比均为1：2，则为等效平衡，平衡时反应物的转化率相同；
（3）若开始时放入x mol A，2mol B和4mol C，完全转化到左边满足3mol A和6mol B，与（1）中A、B的物质的量之比均为1：2，则为等效平衡，平衡时反应物的转化率相同，可以得到3amol C；平衡时A、B的物质的量分别为（1）中A、B的3倍，结合a＜2判断；
（4）由（3）分析可知，若在（3）的平衡混合物中再加入2mol C，等效为开始加入4mol A和8mol B，与（1）中平衡为等效平衡，平衡时反应物的转化率相同，则平衡时C的物质的量分数与（1）中相同；
（5）反应A（g）+2B（g）?2C（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，而在恒温恒压容器中随反应进行，过程中的压强为保持恒压，则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．

解答 解：（1）达到平衡后，生成a mol C，则△n（A）=$\frac{1}{2}$△n（C）=0.5amol，故A的物质的量为1mol-0.5amol=（1-0.5a）mol，故答案为：（1-0.5a）；
（2）恒温恒压下，若开始时放入3mol A和6mol B，与（1）中A、B的物质的量之比均为1：2，则为等效平衡，平衡时反应物的转化率相同，则平衡时生成C为（1）中的3倍，即生成C为3amol，
故答案为：3a；
（3）若开始时放入x mol A，2mol B和4mol C，完全转化到左边满足3mol A和6mol B，与（1）中A、B的物质的量之比均为1：2，则为等效平衡，平衡时反应物的转化率相同，可以得到3amol C，4molC转化可以得到2molA、4molB，则x=3-2=1，则平衡时A为3（1-0.5a）mol，平衡时B的物质的量为（1）中B的3倍，即为3（1-0.5a）mol，由于0＜a＜2，故3（1-a）可能大于、等于或小于3，
故答案为：1；3（1-0.5a）；丁；
（4）由（3）分析可知，若在（3）的平衡混合物中再加入2mol C，等效为开始加入4mol A和8mol B，与（1）中平衡为等效平衡，平衡时反应物的转化率相同，则平衡时C的物质的量发生与（1）中相同，
A（g）+2B（g）?2C（g）物质的量减小
               2          1
               amol       0.5amol
故（1）中平衡时混合气体物质的量为（3-0.5a）mol，即C的物质的量分数为$\frac{amol}{（3-0.5a）mol}$=$\frac{a}{3-0.5a}$，
故答案为：$\frac{a}{3-0.5a}$；
（5）在恒温恒压容器中开始时放入1molA和2molB到达平衡后生成amol C；在恒温恒容容器中开始时放入1molA、2molB到达平衡后生成b molC；反应A（g）+2B（g）?2C（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b＜a；
故答案为：乙．

点评 本题考查化学平衡有关计算、等效平衡问题，充分利用各步的隐含条件，依据等效平衡的特征分析是本题的关键，区分恒温恒容容器和恒温恒压容器的不同，题目难度较大．

练习册系列答案
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①KMnO4        ②K3[Fe（CN）6]③NaOH      ④KSCN
（2）试剂Y用于调节pH以除去杂质，Y可选用下列试剂中的（填序号）cd．
a．NaOH   b．NH3•H2O   c．CuO   d．Cu2（OH）2CO3   e．CuSO4
调节pH至4～5的原因是使溶液中Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀，Cu2+离子不沉淀．
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（5）为了测定制得的氯化铜晶体（CuCl2•xH2O）中x的值，某兴趣小组设计了以下实验方案：称取m g晶体溶于水，加入足量氢氧化钠溶液、过滤、沉淀洗涤后用小火加热至质量不再轻为止，冷却，称量所得黑色固体的质量为ng．根据实验数据测得x=$\frac{80m-135n}{18n}$（用含m、n的代数式表示）．
1．某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种气体物质的物质的量（n）随着时间（t）变化的曲线如图所示，2min后反应达到平衡．由图中数据分析：
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（4）计算X的平衡转化率：α（X）=30%．
18．反应N2+3H2?2NH3△H=-92.4kJ/mol 在密闭容器中进行并达到平衡，如果最初c （N2 ）=4mol/L，c （H2）=8mol/L，反应达到平衡时有10%的N2转化，求：
（1）达到平衡时，N2、H2和NH3的浓度各是多少？
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5．在密闭容器中，将起始浓度均为2mol/L的CO和H2O混合加热到400℃，发生下列反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），一段时间后该反应达到平衡，测得CO的浓度为0.5mol/L，则：
（1）平衡时CO的转化率为75%；该反应在该温度时的化学平衡常数为9．
（2）在相同的条件下，如果H2O和CO的起始浓度变为4mol/L，则CO的转化率为75%．
（3）800℃时，该反应的平衡常数为1，则该反应的△H＜0（填＞，＜，=）
（4）改变起始条件，在一体积为10L的容器中，通入一定量的CO和H2O，在850℃时发生上述反应，CO和H2O浓度变化如图，则0～4min的平均反应速率v（CO）=0.03mol/（L•min）
（5）t℃（高于850℃）时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如表：
时间（min）COH2OCO2H2
00.2000.30000
201380.2380.0620.062
3C1C2C3C3
4C1C2C3C3
50.1160.2160.0840.104
60.0960.266
t℃时物质浓度（mol/L）的变化
①表中3min～4min之间反应处于平衡状态； C1数值大于0.08mol/L（填大于、小于或等于）． 
②反应在4min～5min之间，平衡向逆方向移动，可能的原因是D（单选），表中5min～6min之间数值发生变化，可能的原因是C（单选）．
A．使用催化剂     B．降低温度       C．增加水蒸气      D．增加氢气浓度．
15．甲烷的传统转化利用，第一步制取合成气（CO、H2），第二步用合成气制取甲醇（CH3OH）、二甲醚（CH3OCH3）等．
（1）某温度下，将1mol CH4和1mol H2O（g）充入容积为 0.5L的密闭容器中，发生如下反应：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2 （g）△H=+206.4kJ•mol-1当反应达到平衡时，测得其平衡常数K=27．
①如果其它条件不变，升高温度，CH4的平衡常数增大（填“增大”、“减小”或“不变”）．
②已知甲烷、乙烯、氢气燃烧的热化学方程式分别如下：
CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O （ l ）△H=-890.3kJ•mol-1
C2H4（g）+3O2（g）═2CO2（g）+2H2O （ l ）△H=-1 306.4kJ•mol-1
2H2 （g）+O2 （g）═2H2O （ l ）△H=-571.6kJ•mol-1
则2CH4（g）═C2H4（g）+2H2 （g）的△H=97.4KJ/mol．
（2）CH4的平衡转化率=50%．
2．NA代表阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是（　　）
A．标准状况下2.24L氯气与水充分反应转移电子数为0.1NA
B．标况下，2.24LNO2分子总数小于0.1NA
C．标准状况下2.24L的CCl4中含有的C-Cl键数为0.4NA
D．6.8g液态KHSO4中含有0.1NA个阳离子
19．需要配制500mL 0.5mol/L 氢氧化钠溶液，经测定试剂氢氧化钠溶液的浓度为0.45mol/L．可能原因是（　　）
A．定容时溶液没有冷却至室温B．容量瓶没有烘干
C．称量氢氧化钠固体时砝码放反了D．定容时仰视读数
20．某同学通过下列实验探究Al及其化合物的性质，操作正确且能达到目的是（　　）
A．实验室中将NH3?H2O滴入Al2（SO4）3溶液中，制备Al（OH）3沉淀
B．将一块铝箔用砂纸打磨后立即在酒精灯上点燃，观察铝燃烧的火焰
C．将Al（OH）3沉淀转入蒸发皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水AlCl3固体
D．将铝置于装有浓硫酸的试管中，再加水，探究Al在不同浓度硫酸中的反应

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