Question

( 12分)一定温度下，将3 molA气体和1 molB气体通入一密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g) xC(g)，请填写下列空白：

(1)若容器体积固定为 2 L，反应1 min 时测得剩余1.8 mol A，C的浓度为0.4 mol/L。

①1 min内，B的平均反应速率为________；x为________。

②若反应经2 min达到平衡，平衡时C的浓度________0.8 mol/L(填“>、<、=”)

③平衡混合物中，C的物质的量占气体总物质的量的3/7，则A的转化率是________。

④改变起始物质加入的量，欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与原平衡相等，起始加入的三种物质的物质的量n(A)、n(B)、n(C)之间应满足的关系式____ __________ __ _______。

(2)若维持容器压强不变，达到平衡时C的体积分数________（1）中平衡时C 的体积分数(填“>、<、=”)；

Answer

(1) ① 0.2 mol·L-1·min-1 （1分） 2  (1分)      ② <  (2分) ③60%   (2分)      ④ n(A)＋3 n(C)/2＝3  (2分)    n(B)＋ n(C)/2＝1  (2分) (2)  > (2分)

【解析】（1）①反应1 min 时测得剩余1.8 mol A，则消耗A是3mol－1.8mol＝1.2mol。此时C的物质的量是0.8mol，由于物质的量的变化量是相应的化学计量数之比，因此x＝2。C的反应速率是0.4 mol/L÷1min＝0.4mol/(L·min)，由于反应速率之比是相应的化学计量数之比，所以B的反应速率是0.4mol/(L·min)÷2＝0.2mol/(L·min).。

②由于随着反应的进行，反应物的浓度逐渐降低。因此后1分钟的反应速率小于前面1分钟的反应速率，所以C的浓度小于0.8mol/L。

③设A的转化率是a，则

3A(g)＋B(g) 2C(g)

起始量（mol）                3      1          0

转化量（mol）                3a     a           2a

平衡量（mol）              3－3a    1－a        2a

所以有（3－3a＋1－a＋2a）×3/7＝2a

解得a＝0.60，即转化率是60％。

④由于是体积和温度不变，所以满足平衡等效，则AB的投料和等于最初AB的物质的量。根据反应式可知，n(C)可以生成3 n(C)/2的A和3 n(C)/2的B，所以有n(A)＋3 n(C)/2＝3、n(B)＋ n(C)/2＝1。

（2）由于正反应是体积减小的反应，增大越强有利于平衡向正反应方向移动，所以若维持容器压强不变，达到平衡时C的体积分数大于（1）中平衡时C 的体积分数。