Question

在一定温度下，将2molA和2molB两种气体相混合于容积为2L的某密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），2min末反应达到平衡状态，生成了0.8molD，并测得C的浓度为0.4mol/L，请填写下列空白：
（1）x值等于

 

（2）A的转化率为

 

（3）生成D的反应速率为

 

（4）如果增大反应体系的压强，则平衡体系中C的质量分数

 

（填增大、减小或不变）
（5）在此温度下，该化学反应的平衡常数k=

 

（6）如果上述反应在相同条件下从逆反应开始进行，开始加入C和D各4/3mol，要使平衡时各物质的质量分数与原平衡时完全相等，则还应加入

 

物质

 

mol．

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：（1）平衡时C的浓度为0.4mol/L，则n（C）=0.4mol/L×2L=0.8mol，结合n（D）利用物质的量之比等于化学计量数之比计算x．
（2）根据平衡时n（D），由方程式可知参加反应的n（A）=

3

2

n（D），再根据转化率定义计算A的转化率．
（3）根据（D）=

△c

△t

计算v（D）．
（4）若反应前后气体的物质的量不变，增大压强，平衡不移动，平衡体系中C的质量分数不变；若反应前后气体的物质的量变化，增大压强平衡向气体物质的量减小的分析移动，气体的总质量不变，据此判断．
（5）平衡常数指指在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，根据三段式计算出平衡时各组分的浓度，代入平衡常数表达式计算；
（6）由（1）可知反应前后气体的物质的量不变，恒温恒容下，按化学计量数转化到左边，满足n（A）：n（B）=2mol：2mol=1：1即可，据此判断应加入的物质及该物质的量物质的量．

解答： 解：（1）平衡时C的浓度为0.4mol/L，则n（C）=0.4mol/L×2L=0.8mol，物质的量之比等于化学计量数之比，所以0.8mol：0.8mol=x：2，解得x=2．
故答案为：2．
（2）平衡时n（D）=0.8mol，由方程式可知参加反应的n（A）=

3

2

n（D）=

3

2

×0.8mol=1.2mol，故A的转化率为

1.2mol

2mol

×100%=60%．
故答案为：60%．
（3）v（D）=

0.8mol 2L

2min

=0.2mol/（L?min）．
故答案为：0.2mol/（L?min）．
（4）反应前后气体的物质的量不变，增大压强，平衡不移动，平衡体系中C的质量分数不变．
故答案为：不变．
（5）根据三段式计算平衡时，各组分的浓度为：
               3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g）
开始（mol/L）：1      1       0       0
变化（mol/L）：0.6    0.2     0.4     0.4
平衡（mol/L）：0.4    0.8     0.4     0.4
故平衡常数k=

0．42×0．42

0．43×0.8

=0.5．
故答案为：0.5；
该反应前后气体的物质的量不变，恒温恒容下，按化学计量数转化到左边，满足n（A）：n（B）=2mol：2mol=1：1即可，开始加入C和D各

4

3

mol，由化学方程式3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g）可知转化到左边，可以得到A为

4

2

mol×

3

2

=2mol，得到B为

4

3

mol×

1

2

=

2

3

mol，故还需要加入B，加入B的物质的量为2mol-

2

3

mol=

4

3

mol，
故答案为：B，

4

3

．

点评：本题考查化学平衡的有关计算、影响化学平衡的因素、等效平衡等，难度中等，注意等效平衡规律的掌握．