Question

【題目】在一固定容積的密閉容器中，保持一定溫度，在一定條件下進行如下反應A(g)+2B(g)3C(g)，已知起始時加入2 mol A(g)和3 mol B(g)，達平衡后，生成a mol C(g)。此時，C(g)在反應混合氣體中的體積分數為_____________（用含字母a的代數式表示）。

（1）相同實驗條件下，若在同一容器中改為開始加入1 mol A和1.5mol B，達平衡時C的物質的量為________mol（用含字母a的代數式表示）。此時C在反應混合物中的體積分數_____________（填“增大”、“減小”或“不變”）。

（2）相同實驗條件下，若在同一容器中改為開始時加入2 mol A和2 mol B，達平衡時，要求C在混合物中體積分數與（1）相同，則開始時還需加入_________mol C，平衡時C的物質的量為_______________mol（用含字母a的代數式表示）。

Answer 1

【答案】a/5a/2不變62a

【解析】

(1)先利用反應前后氣體體積不變，求出平衡時混合氣體的總的物質的量，再根據體積分數定義計算；
(2)恒溫恒容，反應前后氣體體積不變，對應物質按相同的比例加入，平衡等效，物質的轉化率相同，平衡時對應組分的含量相同；
(3)體積分數仍與原平衡相同，說明為等效平衡，恒溫恒容，反應前后氣體體積不變，按化學計量數轉化到左邊，A、B的物質的量之比滿足2:3，則與原平衡等效。

(1)反應前后氣體體積不變，所以平衡時混合氣體的總的物質的量為2mol+3mol=5mol，所以平衡時，C在反應混合氣中的體積分數為=。
因此，本題正確答案是：a/5；
(2)恒溫恒容，反應前后氣體體積不變，加入1 mol A和1.5mol B，A、B的物質的量之比為2:3，與原平衡相同，為等效平衡，物質的轉化率相同，平衡時對應組分的含量相同，C在反應混合氣中的體積分數不變，C的物質的量變?yōu)?/span>mol。
因此，本題正確答案是：；不變；
(3)恒溫恒容，反應前后氣體體積不變，按化學計量數轉化到左邊，A、B的物質的量之比滿足2:3，令加入nmolC，則：=，計算得出n=6。按化學計量數轉化到左邊，起始量等效于加入4 mol A和6mol B，則平衡時C的物質的量為2a mol，

因此，本題正確答案是：6；2a。