Question

在一固定容積的密閉容器中，保持一定條件下進行以下反應：X（g）+2Y（g）?3Z（g），已知加入1molX和3molY．達到平衡后，生成a mol Z．
（1）在相同實驗條件下，若在同一容器中改為加入2mol X和6mol Y，達到平衡后，Z的物質的量為

2amol

．
（2）在相同實驗條件下，若在同一容器中改為加入2mol X和7mol Y，若要求在反應混合氣體中Z體積分數不變，則還需加入Z

3

mol．
（3）在相同實驗條件下，若在同一容器中改為加入0.5molX，則需加入

1.8

mol Y，

0.9

mol Z，才能使平衡時Z為0.8a mol．

Answer 1

分析：（1）反應為前后氣體體積不變的反應，據此求出，平衡后混合氣體的物質的量為4mol，再利用體積分數定義計算；
（2）恒溫恒容下，改為加入2molX和6molY，X、Y的物質的量之比為1：3，與原平衡相同，反應為前后氣體體積不變，所以與原平衡等效，轉化率不變，各組分含量不變；
（3）平衡后Z在反應混合氣中的體積分數不變，兩平衡等效，反應為前后氣體體積不變的反應，按化學計量數轉化到左邊，滿足X、Y的物質的量之比為1：3即可．

解答：解：（1）反應為前后氣體體積不變的反應，所以平衡后混合氣體的物質的量為4mol，達平衡后C在反應混合氣體中的體積分數為

amol

4mol

=

a

4

，恒溫恒容下，改為加入2molX和6molY，X、Y的物質的量之比為1：3，與原平衡相同，反應為前后氣體體積不變，所以與原平衡等效，轉化率不變，各組分含量不變，Z的體積分數為

a

4

，所以Z的物質的量為

a

4

×（2mol+6mol）=2amol，故答案為：2amol；
（2）平衡后Z在反應混合氣中的體積分數不變，兩平衡等效，反應為前后氣體體積不變的反應，按化學計量數轉化到左邊，應滿足X、Y的物質的量之比為1：3．令還應加入C的物質的量為nmol，
則：（2+

1

3

n）mol：（7+

2

3

n）mol=1：3，
解得n=3，
故答案為：3；
（3）在相同實驗條件下，若在同一容器中改為加入0.5molX，加入Y的物質的量為y，加入Z的物質的量為z，反應前后是氣體體積不變的反應，依據等效平衡分析計算；
          X（g）+2Y（g）?3Z（g），
 起始量  0.5       y        z
       0.5+

z

3

     y+

2z

3

    0
已知加入1molX和3molY．達到平衡后，生成a mol Z．所以生成0.8amolZ，需要X為0.8mol，Y為2.4mol
（0.5+

z

3

）：（y+

2z

3

）=1；3 ①
1：a=（0.5+

z

3

）：0.8a      ②
②計算得到，0.5+

z

3

=0.8
計算得到z=0.9；
把z代入①計算得到：y=1.8，
故答案為：1.8；0.9．

點評：本題考查了化學平衡的分析判斷，該題是高考中的常見題型，側重于等效平衡的考查，屬于中等難度的試題．側重對學生能力的培養和解題方法的指導與訓練，有助于培養學生的規范答題能力和邏輯推理能力．