Question

一定温度下，将3molA气体和1molB气体通入一密闭容器中，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2min时测得剩余0.6molB，C的浓度为0.4mol/L。

①2min内，A的平均反应速率为________；x=_______；

②若反应经4min达到平衡，平衡时C的浓度__________0.8mol/L填“大于”、“等于”或“小于”；

(2)若维持容器压强不变：达到平衡时C的体积分数________22%填“大于”、“等于”或“小于”。

Answer

0.3mol/(L•min) 2 小于 大于

【解析】

(1)①计算参加反应B的物质的量，再根据方程式计算参加反应A的物质的量，根据v=计算v(A)；根据n=c·V计算生成C的物质的量，利用物质的量之比等于化学计量数之比计算x；

②随着反应的进行，反应速率逐渐减小，若反应经4min达到平衡，后2min的平均速率小于前2min的平均速率，后2min内C的浓度变化小于0.4mol/L；

(2)若维持容器压强不变，判断条件体积变化，等效为压强变化，分析平衡移动方向。

(1)反应2min时测得剩余0.6molB，则参加反应的B的物质的量n(B)=1mol-0.6mol=0.4mol，由方程式可知参加反应的A的物质的量n(A)=0.4mol×3=1.2mol，故v(A)===0.3mol/(L•min)；C的浓度为0.4mol/L，则生成C的物质的量n(C)=2L×0.4mol/L=0.8mol，则0.4mol：0.8mol=1：x，解得：x=2；

②随着反应的进行，反应速率逐渐减小，若反应经4min达到平衡，后2min的平均速率小于前2min的平均速率，前2min内C的浓度变化为0.4mol/L，则后2min内C的浓度变化小于0.4mol/L，故平衡时C的浓度小于0.8mol/L；

(2)容器体积固定时C的体积分数为22%，由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，若维持容器压强不变，就应缩小容器的容积，等效为增大压强，增大体系的压强，化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动，因此达到平衡时C的体积分数大于22%。