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8.Ⅰ.恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下反应:A(g)+B(g)?C(g)
(1)若开始时放入1molA和1molB,到达平衡后,生成amolC,这时A的物质的量为(1-a) mol.
(2)若开始时放入3molA和3molB,到达平衡后,生成C的物质的量为3a mol.
(3)若开始时放入xmolA、2molB和1molC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是ymol和3amol,则x=2 mol,y=3(1-a) mol.平衡时,B的物质的量丁 (选择一个编号)
(甲)大于2mol       (乙)等于2mol
(丙)小于2mol       (丁)可能大于、等于或小于2mol
作出此判断的理由是平衡时B为3(1-a)mol,由于0<a<1,故3(1-a)可能大于、等于或小于2.
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待再次到达平衡后,C的体积分数是$\frac{a}{2-a}$.
Ⅱ.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.
(5)开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成bmolC.将b与(1)小题中的a进行比较乙 (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 I.(1)由方程式可知,生成C的物质的量=参加反应A的物质的量,平衡时A的物质的量=A的起始物质的量-参加反应的A的物质的量;
(2)恒温恒压下,若开始时放入3mol A和3mol B,与(1)中A、B的物质的量之比均为1:1,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1mol C,完全转化到左边满足3mol A和3mol B,与(1)中A、B的物质的量之比均为1:1,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<1判断;
(4)由(3)分析可知,若在(3)的平衡混合物中再加入3mol C,等效为开始加入6mol A和6mol 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;
Ⅱ.(5)反应A(g)+B(g)?C(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:I.(1)达到平衡后,生成a mol C,则△n(A)=△n(C)=amol,故A的物质的量为1mol-amol=(1-a)mol,故答案为:(1-a);
(2)恒温恒压下,若开始时放入3mol A和3mol B,与(1)中A、B的物质的量之比均为1:1,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1mol C,完全转化到左边满足3mol A和3mol B,与(1)中A、B的物质的量之比均为1:1,则为等效平衡,平衡时反应物的转化率相同,可以得到3amol C,1molC转化可以得到1molA、1molB,则x=3-1=2,则平衡时A为3(1-a)mol,平衡时B的物质的量为(1)中B的3倍,即为3(1-a)mol,由于0<a<1,故3(1-a)可能大于、等于或小于2,
故答案为:2;3(1-a);(丁);平衡时B为3(1-a)mol,由于0<a<1,故3(1-a)可能大于、等于或小于2;
(4)由(3)分析可知,若在(3)的平衡混合物中再加入3mol C,等效为开始加入6mol A和6mol 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,即C的物质的量分数为 $\frac{amol}{(1-a)mol+(1-a)mol+amol}$=$\frac{a}{2-a}$,
故答案为:$\frac{a}{2-a}$;
Ⅱ.(5)在恒温恒压容器中开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成amol C;在恒温恒容容器中开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成b molC;反应A(g)+B(g)?C(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a>b;
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,难度较大.

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