Question

t℃时，将3molA和lmolB气体通入体积为2L的密闭容器中(保持容积不变)，发生如下反应：3 A(g)+B(g) xC(g) △H<0；在2min时达到平衡状态(温度不变)剩余了0.8molB，并测得C的浓度为0.4mol/L。请填写列空白：

（1）从开始反应至达到平衡状态，生成B的平均反应速率为__________。

（2）x=___________，平街常数K=___________。

（3）若继续向原平衡混合物的容器中通入少量氯气 (假设氮气和A、B、C都不反应)后，化学平衡(填字母)____ ________。若通入气体A后，化学平衡将___________。

A．向正反应方向移动       B．向逆反应方向移动       C．不移动

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

（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，起始加入的下种物质的物质的分n (A)、n(B)、n(C)之间应该满足的关系式为___________。

Answer

（1）0.05mol/(L·min)；

（2）4；1/27;

（3）C；A；

（4）0.8+0.2a；

（5）n(A)=3n(B)且n(C)≥0。

【解析】

试题分析：平衡状态并测定C的浓度为0.4mol/L，物质的量为0.8mol，则

3A(g)+B(g) xC(g)

起始量(mol) 3 1 0

变化量(mol) 0.6 0.2 0.2x

平衡量(mol) 2.4 0.8 0.8

0.2x=0.8，x=4。

（1）从开始至达到平衡的状态，生成C平均反应速度==0.2mol/(L•min)，则生成B的平均反应速率为0.05mol/(L•min)，故答案为：0.05mol/(L•min)；

（2）上述计算可知x=4，平衡常数K==，故答案为：4；；

（3）若继续向原混合物的容器中通入少量氦气，恒温恒容容器，加入惰气总压增大，分压不变，平衡不动，若通入气体A后，A的浓度增大，化学平衡将向右移动，故答案为：C；A；

（4）amolC折算成A、B分别amol、amol，为因为反应前后体积不变，所以再充入amolC后，达到的平衡与原平衡为成比例等效平衡，而此时B的起始总量为(1+a)，由于是等效平衡，B的体积分数不变，所以平衡时B的物质的量为×0.8mol=(0.8+0.2a)mol，故答案为：0.8+0.2a；

（5）上述反应属于气体的物质的量不变的反应，欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与原平衡相等，只需要各种物质的物质的量之比相等即可，起始加入的下种物质的物质的分n (A)、n(B)、n(C)之间应该满足的关系式为n(A)=3n(B)且n(C)≥0，故答案为：n(A)=3n(B)且n(C)≥0。

【考点定位】考查化学平衡的计算、等效平衡

【名师点晴】本题主要考查了改变条件对化学平衡的影响，解题时要注意运用等效平衡的观点分析。等效平衡的规律：（1）恒温、恒容条件下的等效平衡：①在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体化学计量数不相等的可逆反应，只改变起始时加入物质的物质的量，若通过可逆反应的化学计量数之比换算成同一边物质的物质的量，所得反应物(或生成物)的物质的量与原起始量对应相同，则两平衡等效．简记：必须对应相同；②在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体化学计量数相等的可逆反应，只改变起始时加入物质的物质的量，若通过可逆反应的化学计量数之比换算成同一边物质的物质的量，所得反应物(或生成物)的物质的量之比与原起始量之比对应相同，则两平衡等效，简记：对应成比例；（2）恒温、恒压条件下的等效平衡：在恒温、恒压条件下，对于反应前后气体化学计量数任意性的可逆反应，只改变起始时加入物质的物质的量，若通过可逆反应的化学计量数之比换算成同一边物质的物质的量，所得反应物(或生成物)的物质的量之比与原起始量之比对应相同，则两平衡等效．简记：对应成比例。