Question

一定温度下，将3molA气体和1molB气体通过一密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B （g）?xC（g）．若容器体积固定为2L，反应1min时测得剩余1.8molA，C的浓度为0.4mol/L．请填写下列空白：
（1）1min内，B的平均反应速率为

0.2 mol/（L?min）

；
（2）若反应经2min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的体积分数为22%，若维持容器压强不变，达到平衡时C的体积分数

大于

22%，（填“大于”、“等于”或“小于”）；
（4）若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物质的量n（A）、n （B）、n（C）之间应满足的关系式

n（A）+

3

2

n（C）=3、n（B）+

1

2

n（C）=1

．

Answer 1

分析：（1）根据A的物质的量变化计算出反应速率，根据化学计量数与反应速率的关系计算出1min内，B的平均反应速率；
（2）根据浓度减小，反应速率减小判断反应经2min达到平衡时平衡时C的浓度大小；
（3）先根据A和C的浓度变化计算出C的化学计量数x，然后根据压强对化学平衡的影响判断维持容器压强不变，达到平衡时C的体积分数变化；
（4）恒温恒容条件下，改变起始物质加入的量，C的物质的量分数与原平衡相等，说明两个平衡为等效平衡，按照等效平衡的要求找出n（A）、n （B）、n（C）之间应满足的关系式．

解答：解：（1）1min内，A的平均反应速率为：v（A）=

3mol-1.8mol 2L

1min

=0.6mol/（L?min），B的反应速率为：v（B）=

1

3

×v（A）=0.2 mol/（L?min），
故答案为：0.2 mol/（L?min）；
（2）若反应速率不变，2min达到平衡时，生成C的浓度为0.8mol/L，但是随着反应进行，反应物浓度减小，生成C的反应速率减小，所以反应经2min达到平衡时C的浓度小于0.8mol/L，
故答案为：小于；
（3）1min内，A的浓度变化为：

3mol-1.8mol

2L

=0.6mol/L，C的浓度为0.4mol/L，化学计量数与浓度变化成正比，即：3：x=0.6mol/L：0.4mol/L，解得x=2，所以正反应为体积减小的反应，若恒压下反应，相当于增大了压强，平衡向着正向移动，C的百分含量增大，
故答案为：大于；
（4）若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，说明两个平衡为等效平衡，恒温恒容条件下，主要按照化学计量数将C的物质的量转化成A和B，满足3molA气体和1molB即可，即起始加入的三种物质的物质的量n（A）、n （B）、n（C）之间应满足的关系式：n（A）+

3

2

n（C）=3、n（B）+

1

2

n（C）=1，
故答案为：n（A）+

3

2

n（C）=3、n（B）+

1

2

n（C）=1．

点评：本题考查了化学平衡的计算，题目难度中等，注意掌握化学反应速率的计算方法、压强对化学平衡的影响及等效平衡的判断，试题有利于培养学生的逻辑推理能力，提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力及化学计算能力．