Question

7．一定温度下，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）?x C（g），若容器体积固定为 2L，反应2min时测得剩余0.6mol B，C的浓度为0.4mol/L．请填写下列空白：
①2min内，A的平均反应速率为0.3mol/（L．min）；x=2．
②若反应经4min达到平衡，平衡时C的浓度小于0.8mol/L（填“大于”、“等于”或“小于”）
③平衡混合物中，C的含量（体积分数）为22%，则B的转化率是36.1%．

Answer 1

分析 一定温度下，将3molA气体和1molB气体通入一密闭容器中，若容器体积固定为 2L，反应2min时测得剩余0.6mol B，C的浓度为0.4mol/L，则：
           3A（g）+B（g）?x C（g）
起始量（mol）：3      1      0
变化量（mol）：1.2   0.4     0.4x
2min时（mol）：1.8   0.6     0.4x
（1）根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（A），结合C的浓度计算x；
（2）后2min内速率小于前2min内反应速率，故后2min内C的浓度变化量小于0.4mol/L；
利用极限法判C的浓度极大值；
（3）令平衡时转化的B为ymol，表示出平衡时各组分的物质的量，再根据C的体积分数为22%列方程计算解答．

解答 解：一定温度下，将3molA气体和1molB气体通入一密闭容器中，若容器体积固定为 2L，反应2min时测得剩余0.6mol B，C的浓度为0.4mol/L，则：
           3A（g）+B（g）?x C（g）
起始量（mol）：3      1      0
变化量（mol）：1.2    0.4    0.4x
2min时（mol）：1.8   0.6     0.4x
（1）v（A）=$\frac{\frac{1.2mol}{2L}}{2s}$=0.3mol/（L．min），$\frac{0.4xmol}{2L}$=0.4mol/L，则x=2，
故答案为：0.3mol/（L．min）；2；
（2）后2min内速率小于前2min内反应速率，故后2min内C的浓度变化量小于0.4mol/L，故4min达到平衡，平衡时C的浓度小于0.8mol/L，故答案为：小于；
（3）令平衡时转化的B为ymol，则：
           3A（g）+B（g）?2 C（g）
起始量（mol）：3     1       0
变化量（mol）：3y    y       2y
2min时（mol）：3-3y  1-y    2y
所以$\frac{2y}{4-2y}$=22%，解得y=$\frac{22}{61}$，故B的转化率为$\frac{\frac{22}{61}mol}{1mol}$×100%≈36.1%，
故答案为：36.1%．

点评 本题考查化学平衡计算、反应速率计算与影响因素，难度不大，（2）中注意根据反应速率分析前、后2min内C的浓度变化量．