Question

t℃时，将3molA和1molB气体通入容积为2L的密闭容器中（容积不变），发生如下反应3A(g)+B(g) xC(g)，2min时反应到达平衡状态（温度不变），此时容器内剩余了0.8molB，并测得C的浓度为0.4mol·L^－1。请填写下列空白：

（1）从反应开始到平衡状态，生成C的平均反应速率为           。

（2）x=              。

（3）若向原平衡混合物的容器中再充入amolC，在t℃时达到新的平衡，此时B的物质的量为n(B)=          mol。

（4）保持温度和体积不变，对原平衡混合物中三者的物质的量作如下调整，可使平衡向右移动的是        （填字母）。

A．均减半       B．均加倍         C．均增加0.4mol       D．均减小0.4mol

（5）如果上述反应在相同温度和容积的容器中进行，起始加入3molA和3molB，达到平衡时A的体积分数为a%。其它条件不变时，按下列配比作为起始物质，平衡时A的体积分数大于a%的是       （填字母）。

A．2molC                     B．1molA、3molB和4molC

C．1molB和4molC             D．6molA和2molB

Answer

（1）0.2 mol·L－1·min－1；

（2）4；

（3）0.8+0.2a；

（4）D；

（5）A、C、D

【解析】

试题分析：（1）生成C的平均反应速率v===0.2mol/（L．min），故答案为：0.2mol/（L．min）；

（2）参加反应的B的物质的量=（1-0.8）mol=0.2mol，则B的反应速率==0.05mol/L，C的平均反应速率为0.2mol/（L．min），同一可逆反应、同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比，B、C的计量数之比等于其反应速率之比=0.05mol/（L．min）：0.2mol/（L．min）=1：4，所以x=4，故答案为：4；

（3）第一次平衡时A的物质的量浓度==1.2mol/L、B的物质的量浓度==0.4mol/L、C的物质的量浓度=0.4mol/L，化学平衡常数K==，

设平衡时B的物质的量为y，

3A（g） + B（g） 4C（g）

开始 1.2 0.4 0.4

反应 3（0.4-） （0.4-） 4（0.4-）

平衡[1.2-3（0.4-）] [0.4-4（0.4-）+]，

温度不变，化学平衡常数不变，化学平衡常数K==，y=1.2-，故答案为：1.2-；

（4）如果浓度商大于平衡常数，则平衡向正反应方向移动，A．均减半时，其浓度均是原来的一半，则浓度商=K=K，所以平衡不移动，故错误；B．均加倍时，其浓度均是原来的二倍，则浓度商=K=K，所以平衡不移动，故错误；C．均增加0.4mol，其浓度商==（）3＞（）3，平衡向逆反应方向移动，故错误；D．均减少0.4mol，其浓度商==（）3＜（）3，则平衡向正反应方向移动，故正确；故选D；

（5）反应3A（g）+B（g）4C（g）中，气体体积在反应前后相同，在一定温度下，在恒容密闭容器中得到平衡状态，只要满足物质全部转化为A、B，且满足n（A）：n（B）=1：1，即可得到相同平衡状态，若要平衡后A的体积分数大于a%，说明平衡向左移动，根据等效平衡，把物质都换算成方程式一边的物质，满足n（A）：n（B）＞1：1即可。A．2molC完全转化为1.5molA、0.5molB，二者物质的量之比为3：1＞1：1，故A正确； B．1molA、3molB和4molC完全转化为A、B时，A的物质的量为4molA、4molB，二者的物质的量之比等于1：1，等效平衡，则A的体积分数为a%，故B错误；C．1mol B和4molC，C完全转化为A、B时，A的物质的量是3mol、B的物质的量为2mol，A、B的物质的量之比1.5＞1，故C正确；D．6molA和2molB，二者的物质的量之比为3：1＞1，所以平衡时A的体积分数大于a%，故D正确；故选ACD。

【考点定位】考查化学平衡的计算；化学平衡的影响因素

【名师点晴】本题考查化学平衡计算，涉及平衡常数的计算、等效平衡、化学计量数的计算等知识点，会根据浓度商和化学平衡常数的相对大小判断平衡移动方向，反应的浓度商，用Qc表示。Qc＜K时，向正反应方向进行；Qc=K时，反应平衡；Qc＞K时，向逆反应方向进行；难点是等效平衡的计算。