Question

15．在一個固定容積的密閉容器中，保持一定溫度，在一定條件下進行反應(yīng)：A（g）+B（g）?2C（g）． 已知加入1mol A和2mol B，在達到平衡后生成了a mol C，此時C在平衡混合氣體中的體積分數(shù)為φ．在相同的實驗條件下，回答下列問題：
（1）若往同一容器中加入2mol A、4mol B，達到平衡后，C的物質(zhì)的量為2amol，此時C在平衡混合氣體中的體積分數(shù)將等于φ（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（2）若往同一容器中加入了0.5mol C，若要求平衡后C的物質(zhì)的量為a mol，平衡后C的體積分數(shù)仍為φ，則還應(yīng)往容器中加入A0.75mol，加入B1.75mol．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)前后氣體體積不變，恒溫恒容下，往相同容器中加入2molA  4molB，A、B的物質(zhì)的量之比為1：2，與原平衡相同，為等效平衡，平衡時，轉(zhuǎn)化率不變，各組分含量相同．
（2）平衡后C在反應(yīng)混合氣中的體積分數(shù)不變，兩平衡等效，反應(yīng)為前后氣體體積不變的反應(yīng)，按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，滿足A、B的物質(zhì)的量之比為1：2；平衡后C的物質(zhì)的量為a mol，由于C的體積分數(shù)為$\frac{a}{3}$，所以平衡后反應(yīng)混合物總物質(zhì)的量為3mol．

解答 解：（1）恒溫恒容下，改為加入2molA和4molB，A、B的物質(zhì)的量之比為1：2，與原平衡相同，反應(yīng)為前后氣體體積不變，所以與原平衡等效，轉(zhuǎn)化率不變，各組分含量不變，C的體積分數(shù)不變?yōu)棣?$\frac{a}{3}$，所以C的物質(zhì)的量為$\frac{a}{3}$×（2mol+4mol）=2amol，
故答案為：2amol；等于；
（2）平衡后C在反應(yīng)混合氣中的體積分數(shù)不變，兩平衡等效，反應(yīng)為前后氣體體積不變的反應(yīng)，按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，應(yīng)滿足A、B的物質(zhì)的量之比為1：2．平衡后C的物質(zhì)的量為a mol，由于C的體積分數(shù)為$\frac{a}{3}$，所以平衡后反應(yīng)混合物總物質(zhì)的量為3mol．
令還應(yīng)加入A的物質(zhì)的量為xmol，加入B的物質(zhì)的量為ymol，則：（0.25+x）mol：（0.25+y）mol=1：2，且0.5+x+y=3
解得x=0.75，y=1.75．
故答案為：0.75；1.75．

點評 主要考查等效平衡及有關(guān)計算，難度中等，理解等效平衡規(guī)律：1、恒溫恒容，反應(yīng)前后氣體體積不等，按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化一邊，對應(yīng)物質(zhì)滿足等量；反應(yīng)前后氣體體積相等，按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化一邊，對應(yīng)物質(zhì)滿足對比．2：恒溫恒壓，按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化一邊，對應(yīng)物質(zhì)滿足對比．