Question

在537℃、1.01×10⁵Pa時，往容積可變的密閉容器中充入1mol X和3mol Y，此時容積為V L．保持恒溫恒壓，發(fā)生反應(yīng)X（g）+3Y（g）2Z（g），達(dá)到平衡時，平衡混合氣體中Z的體積分?jǐn)?shù)為0.5．
（1）達(dá)到平衡時，X的轉(zhuǎn)化率約為

66.7%

．
（2）保持上述溫度和壓強恒定不變，若向容器中只充入4mol Z，則反應(yīng)達(dá)到平衡時，平衡氣體中Y 的體積分?jǐn)?shù)為

37.5%

，容器的容積為

4V

3

L．
（3）若另選一容積固定不變的密閉容器，仍控制溫度不變，使2mol X和6mol Y反應(yīng)，達(dá)到平衡時平衡氣體中Z的體積分?jǐn)?shù)仍為0.5，則該密閉容器的容積為

4V

3

L．
（4）若溫度仍為537℃，容器體積保持VL不變（恒容），往其中充入a mol X的b mol Y，使反應(yīng)達(dá)到平衡，這時平衡氣體中Z的體積分?jǐn)?shù)仍為0.5，體系壓強為1.01×10⁵Pa，若a：b=1：3，則a=

1.5mol

．

Answer 1

分析：恒壓下 X（g）+3Y（g）2Z（g），
開始   1      3      0
轉(zhuǎn)化  x       3x     2x
平衡1-x      3-3x    2x
到平衡時，平衡混合氣體中Z的體積分?jǐn)?shù)為0.5，
則

2x

4-2x

=0.5，解得x=

2

3

mol，以此結(jié)合等效平衡來解答該題．

解答：解：恒壓下 X（g）+3Y（g）2Z（g），
開始       1      3      0
轉(zhuǎn)化      x       3x     2x
平衡      1-x     3-3x    2x
到平衡時，平衡混合氣體中Z的體積分?jǐn)?shù)為0.5，
則

2x

4-2x

=0.5，解得x=

2

3

mol，
（1）X的轉(zhuǎn)化率約為

2 3 mol

1mol

×100%=66.7%，故答案為：66.7%；
（2）保持上述溫度和壓強恒定不變，若向容器中只充入4molZ，與上述平衡等效，
則Y的體積分?jǐn)?shù)為

3-3× 2 3

4-2× 2 3

×100%=37.5%，
由物質(zhì)的量與體積成正比可知，設(shè)平衡的體積為x，則

4

V

=

8 3 ×2

x

，解得x=

4V

3

L，故答案為：37.5%；

4V

3

；
（3）容積固定不變的密閉容器，仍控制溫度不變，使2mol X和6mol Y反應(yīng)，達(dá)到平衡時平衡氣體中Z的體積分?jǐn)?shù)仍為0.5，
與加入4molZ建立的平衡等效，體積為

4V

3

L，故答案為：

4V

3

；
（4）容器體積保持VL不變（恒容），往其中充入a mol X的b mol Y，使反應(yīng)達(dá)到平衡，這時平衡氣體中Z的體積分?jǐn)?shù)仍為0.5，體系壓強為1.01×10⁵Pa，若a：b=1：3，則  X（g）+3Y（g）2Z（g），
開始  a      3a      0
轉(zhuǎn)化  x       3x     2x
平衡a-x      3a-3x    2x
到平衡時，平衡混合氣體中Z的體積分?jǐn)?shù)為0.5，

2x

4a-2x

=0.5，4a-2x=4mol，
解得a=1.5mol，故答案為：1.5mol．

點評：本題考查化學(xué)平衡的計算及等效平衡，注意化學(xué)平衡三段法的計算及等效平衡的條件、體積與物質(zhì)的量的關(guān)系即可解答，題目難度較大．