Question

(本题13分)Ⅰ. 在一定温度下，将2molA和2molB两种气体相混合后于容积为2L的某密闭容器中，发生如下反应3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)，2min末反应达到平衡状态，生成了0.8molD，并测得C的浓度为0.4mol/L，请填写下列空白：

（1）x值等于________________。

（2）A的转化率为_________________。

（3）生成D的反应速率为_________________。

（4）如果增大反应体系的压强，则平衡体系中C的质量分数 _________。

（5）如果上述反应在相同条件下从逆反应开始进行，开始加入C和D各mol，要使平衡时各物质的质量分数与原平衡时完全相等，则还应加入________物质_________mol。

Ⅱ.恒温下，将amol N₂与bmol H₂的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：

N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)

（1）若反应进行到某时刻t时，n_t(N₂)＝13mol，n_t(NH₃)＝6mol，则a=       。

（2）反应达平衡时，混合气体的体积为716.8 L(标准状况下)，其中NH₃的体积分数为25%。则平衡时NH₃的物质的量为           。

（3）原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比，下同)，n(始)：n(平)＝____________________________。

（4）达到平衡时，N₂和H₂的转化率之比，α(N₂)∶α(H₂)＝________。

Answer

（1）2 （2）60％ （3）0.2 mol/(L·min)

（4）不变 （5）B 4/3

Ⅱ（1）16 （2）8mol （3）5∶4 （4）1∶2

【解析】

试题分析：Ⅰ：（1）平衡时C的浓度为0.4mol/L，故生成C的物质的量为0.4mol/L×2L=0.8mol，物质的量之比等于化学计量数之比，故0.8mol：0.8mol=x：2，解得x=2，

（2）平衡时n（D）=0.8mol，由方程式可知参加反应的n（A）=3/2 n（D）=1.2mol，故A的转化率为1.2mol/2mol=60%；

（3）生成D的反应速率==0.2 mol/(L·min)；

（4）反应前后气体的物质的量不变，增大压强，平衡不移动，平衡体系中C的质量分数不变；

（5）该反应前后气体的物质的量不变，恒温恒容下，按化学计量数转化到左边，满足n(A)：n(B)=2mol：2mol=1：1即可，开始加入C和D各4/3mol，由化学方程式3A(g)+B(g)⇌2C(g)+2D(g)可知转化到左边，可以得到A为4/3mol=2mol，得到B为4/3mol×1/2=2/3mol，故还需要加入B，加入B的物质的量为2mol-2/3mol=4/3mol。

Ⅱ：（1）根据方程式计算：

N2 (g)+3H2(g)2NH3(g)，

起始（mol）：a b 0

转化（mol）：3 9 6

t时刻（mol）：a-3 b-9 6

所以a-3=13，则a=16；

（2）反应达平衡时，混合气体为=32mol，其中NH3的物质的量为32mol×25%=8mol；

（3）利用差量法计算：

N2 (g)+3H2(g)2NH3(g)，物质的量减少△n

1mol 3mol 2mol 2mol

转化：4mol 12mol 8mol 8mol

故原混合气体为32mol+8mol=40mol，

则原混合气体与平衡混合气体的物质的量之比n(始)：n(平)=40mol：32mol=5：4；

（4）达到平衡时，N2和H2的转化率之比α(N2)：α(H2)=：=1：2。

考点：利用三段式法结合化学方程式计算．