Question

一定温度下，将3molA气体和1molB气体通过一密闭容器中，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2L，反应1min时测得剩余1.8molA，C的浓度为0.4mol/L。

①1min内，B的平均反应速率为____________________________；x值为_____________；

②若反应经2min达到平衡，平衡时C的浓度_________0.8mol/L(填“大于”、“等于”或“小于”)；

③平衡混合物中，C的体积分数为22%，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

①达到平衡时C的体积分数_________22%，(填“大于”、“等于”或“小于”)；

②改变起始物质加入的量，欲使反应达到平衡时C的物质的量是原平衡的2倍，则应加入_________molA气体和_________molB气体。

Answer

（1）①0.2 mol/(L·min)， 2   ②小于    ③36%  

④n(A)+3n(C)/2=3    n(B)+ n(C)/2=1。

（2）①  大于    ② 6、 2

【解析】（1）①消耗A是1.2mol，所以根据方程式可知，消耗B是0.4mol，所以1min内，B的平均反应速率为。C的浓度为0.4mol/L，则生成C是0.8mol，所以根据反应速率之比是相应的化学计量数之比可知，x＝2。

②由于随着反应的进行，反应物的浓度逐渐减小，所以反应速率逐渐降低，因此若反应经2min达到平衡，平衡时C的浓度小于0.8mol/L。

③设消耗A是3amol，则消耗B是amol，生成C是2amol，因此有，解得a＝0.36，所以A的转化率是3a÷3＝0.36，即36％。

④由于是温度和容器容积不变，所以要满足平衡等效，则折算之后A和B的物质的量应该分别等于3mol和1mol，所以n(A)、n(B)、n(C)之间应满足的关系式是n(A)+3n(C)/2=3、n(B)+ n(C)/2=1。

（2）①由于正反应是体积减小的，所以如果保持压强不变，则有利于平衡向正反应方向进行，所以达到平衡时C的体积分数大于22%。

②由于是温度和压强不变，所以满足等效平衡的条件是折算之后A和B的物质的量之比等于3︰1，因此欲使反应达到平衡时C的物质的量是原平衡的2倍，则应加入6molA气体和2molB气体。