Question

t℃时，将3mol A和1mol B气体通入体积为2L的密闭容器中（容积不变），发生如下反应：3A（g）+B（g）?xC（g），2min时反应达到平衡状态（温度不变），剩余了0.8mol B，并测得C的浓度为0.4mol/L，请填写下列空白：
（1）从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为

 

；
（2）x=

 

；
（3）若继续向原平衡混合物的容器中通入少量氦气（假设氦气和A、B、C都不反应）后，化学平衡（填字母）

 

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容器中再充入a mol C，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，起始加入的三种物质的物质的量n（A）、n（B）、n（C）之间应该满足的关系式为

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,反应速率的定量表示方法,化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题

分析：（1）依据化学反应速率的概念分析计算；
（2）依据平衡三段式列式计算；
（3）恒温恒容容器中加入氦气是惰性气体，增大体系压强，各气体分压不变，平衡不变；
（4）反应前后气体体积不变，加入C增大压强，平衡不动；反应物的转化率不变，依据（2）计算得到；
（5）依据化学反应达到平衡时“等量等效”的方法分析计算满足的关系．

解答： 解：（1）平衡时C的浓度为0.4mol/L，依据化学反应速率概念计算得到：C的反应速率=

0.4mol/L

2min

=0.2mol/L?min，故答案为：0.2mol/L?min；
（2）t℃时，将3mol A和1mol B气体通入体积为2L的密闭容器中（容积不变），发生如下反应：3A（g）+B（g）?xC（g），2min时反应达到平衡状态（温度不变），剩余了0.8mol B，并测得C的浓度为0.4mol/L物质的量为0.8mol，
             3A（g）+B（g）?xC（g），
起始量（mol） 3       1       0
变化量（mol） 0.6     0.2     0.8
平衡量（mol） 2.4     0.8     0.8
1：x=0.2：0.8=1：4，x=4
故答案为：4；
（3）恒温恒容容器中加入氦气是惰性气体，增大体系压强，各气体分压不变，平衡不变，故答案为：c；
（4）若向原平衡混合物的容器中再充入a mol C，在t℃时达到新的平衡，反应前后气体体积不变，加入C增大压强，平衡不动；反应物的转化率不变，加入amolC，相当于AB的起始量为

3

4

amol，

1

4

amol，依据（2）可知AB的转化率为20%，B反应物质的量

1

4

a×20%=0.05amol，生成C0.2amol，则此时B的物质的量为n（B）=0.8+0.2a；
故答案为：0.8+0.2a；
（5）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，起始加入的三种物质的物质的量n（A）、n（B）、n（C），转化为起始量和原平衡相同；
   3A（g）+B（g）?4C（g）
   3               1            0
  n（A）          n（B）        n（C）
n（A）+

3

4

n（C） n（B）+

1

4

n（C） 0
n（A）+

3

4

n（C）=3   
 n（B）+

1

4

n（C）=1
n（A）=3n（B），n（C）＞0或n（A）+

3

4

n（C）=3[n（B）+

1

4

n（C）]
故答案为：n（A）=3n（B），n（C）＞0或n（A）+

3

4

n（C）=3[n（B）+

1

4

n（C）]．

点评：本题考查了化学平衡的计算应用，影响平衡因素的理解应用，等效平衡的计算判断，题目难度中等．