Question

t℃时，将3 mol A 和1 mol B气体，通入体积为2L的密闭容器(容积不变)，发生反应：3A(g) + B(g) 4 C(g) 2min时反应达到平衡状态(温度不变)，并测得C 的浓度为0.4 mol/L，请填写下列空白：

（1）从反应开始到达到平衡状态，生成C的平均反应速率为_________________。

（2）达到平衡状态时， B 物质的转化率α(B) =  _____________，平衡常数K= __________________(填计算结果)。

（3）若继续向原混和物质通入少量氦气后(设氦气不与A、B、C反应)，化学平衡_________

A、向正反应方向移动      B、向逆反应方向移动       C、平衡不移动

（4）若向原平衡中再充入a mol C，在t℃时达到新平衡，此时B的物质的量为：n (B) =  ________________ mol.

(5)如果上述反应在相同温度和容器中进行，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)之间该满足的关系为：_________________________。

Answer

（1）0.2 mol/L.min

（2）20% 1/27

（3）C

（4）0.8+0.2a

（5）n(A)/n(B)=3:1,n(C)为任意值

【解析】

试题分析：（1）平衡时C的浓度为0.4mol/L，依据化学反应速率概念计算得到：C的反应速率==0.2mol/L•min；

（2）t℃时，将3mol A和1mol B气体通入体积为2L的密闭容器中(容积不变)，发生如下反应：3A(g)+B(g)xC(g)，2min时反应达到平衡状态(温度不变)，剩余了0.8mol B，并测得C的浓度为0.4mol/L物质的量为0.8mol，

3A(g)+B(g)xC(g)，

起始量(mol) 3 1 0

变化量(mol) 0.6 0.2 0.8

平衡量(mol) 2.4 0.8 0.8

1：x=0.2：0.8=1：4，x=4

平衡浓度c(A)==1.2mol/L，c(B)=0.4mol/L，c(C)=0.4mol/L；α(B) =×100%=20%；

平衡常数K==；

（3）恒温恒容容器中加入氦气是惰性气体，增大体系压强，各气体分压不变，平衡不变，故答案为C；

（4）若向原平衡混合物的容器中再充入a mol C，在t℃时达到新的平衡，反应前后气体体积不变，加入C增大压强，平衡不动；反应物的转化率不变，加入amolC，相当于AB的起始量为amol，amol，依据（2）可知AB的转化率为20%，B反应物质的量amol×20%=0.05amol，生成C0.2amol，则此时B的物质的量为n(B)=0.8+0.2a；

（5）在相同温度和容器中进行，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)，转化为起始量和原平衡相同；

3A(g)+B(g)4C(g)

3 1 0

n(A) n(B) n(C)

n(A)+n(C) n(B)+n(C) 0

n(A)+n(C)=3

n(B)+n(C)=1

n(A)=3n(B)，n(C)＞0或n(A)+n(C)=3[n(B)+n(C)]。

考点：考查化学平衡的计算应用、影响平衡因素的理解应用和等效平衡的计算判断等。