Question

( 16分)一定温度下，将3 molA气体和1 molB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 2 L，反应1 min 时测得剩余1.8 mol A，C的浓度为0.4 mol/L。

①1 min内，B的平均反应速率为__                  ______；x为________。

②若反应经2 min达到平衡，平衡时C的浓度________0.8  mol/L(填“大于”、“等于”、“小于”)

③平衡混合物中，C的体积分数为22%，则A的转化率是____           ____。

④改变起始物质加入的量，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量n(A)、n(B)、n(C)之间应满足的关系式：______                                ______。

（2）若维持容器压强不变

①达到平衡时C的体积分数________22%，(填“大于”、“等于”、“小于”)；

②改变起始物质加入的量，欲使反应达到平衡时C的物质的量是原平衡的2 倍，则应加入________mol A气体和 ________mol B气体。

Answer

（1）①0.2 mol·L－1·min－1，2；②小于；③36%；④ n(A)＋3n(C)/2=3、n(B)＋n(C)/2=1；（2）①大于；②6，2。

【解析】

试题分析：（1）①v(A)=(3－1.8)/(2×1)mol/(L·min)=0.6 mol/(L·min)，根据化学反应速率之比等于系数之比，因此有v(B)=v(A)/3=0.6/3 mol/(L·min)=0.2 mol/(L·min)，v(C)=0.4/1mol/(L·min)=0.4mol/(L·min)，则x=2；②假设速率不变，生成C的物质的量0.8＋0.8mol=1.6mol，因此浓度为1.6/2mol/L=0.8 mol/L，但随反应的进行，浓度变小，反应速率变慢，因此生成C的浓度应小于0.8 mol/L；

③3A(g) ＋B(g) 2C(g)

起始物质的量3 1 0

变化物质的量 3x x 2x

平衡物质的量（3－3x） （1－x) 2x

根据C的体积分数为22%，推出2x/(3－3x＋1－x＋2x)×100%=22%，解得x=0.36，则A的转化率为3x/3×100%=36%；④恒温恒容状态下，气体系数之和不相等，转化到同一半边，投入量与原平衡投入量相等，即为等效平衡，因此有n(A)＋3n(C)/2=3、n(B)＋n(C)/2=1；（2）①恒容状态下，随反应的进行，气体总物质的量减小，压强减小，反应速率变慢，因此恒压状态下，反应物的转化率大于恒容状态下，因此C的体积分数大于22%；②恒压状态下，转化到同一半边，投入量的比值与原平衡投入量的比值相等，即为等效平衡，因此有3:1:2=6:2:4，投入6molA和3molB即可。

考点：考查化学反应速率的计算、化学平衡的计算、等效平衡等知识。