Question

2．在1L密閉容器中，把1mol A和1mol B混合發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g），2分鐘后反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，生成0.4molD，并測得C的平衡濃度為0.4mol/L，通過計(jì)算完成下列問題：
（1）x的值為2
（2）這段時(shí)間內(nèi)用B的濃度變化表示反應(yīng)速率為0.1mol/（L．min）
（3）平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率為20%
（4）若在該平衡下，在保持體積不變時(shí)，向該容器內(nèi)充入氦氣，則該平衡向不移動(dòng)（填“正向移動(dòng)”“逆向移動(dòng)”“不移動(dòng)”）
（5）若在該平衡下，在保持容器體積不變時(shí)，再向容器中充入2mol A，達(dá)到新平衡時(shí)，A的轉(zhuǎn)化率減小，B的轉(zhuǎn)化率增大 （填“增大”“減小”“不變”）
（6）如果加入0.2mol的C、0.2mol D、0.9mol B和0.7mol A充入到原來容器內(nèi)，保持原來的條件不變，則達(dá)到平衡時(shí)A的物質(zhì)的量濃度是0.4mol/L．

Answer 1

分析 在1L密閉容器中，把1mol A和1mol B混合，2分鐘后反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，生成0.4molD，則：
            3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g）
起始量（mol）：1      1      0       0
變化量（mol）：0.6     0.2    0.2x    0.4
平衡量（mol）：0.4     0.8    0.2x    0.4
（1）根據(jù)平衡時(shí)C的濃度計(jì)算x；
（2）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（B）；
（3）平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率=$\frac{消耗B的物質(zhì)的量}{B的起始物質(zhì)的量}$×100%；
（4）若在該平衡下，在保持體積不變時(shí)，向該容器內(nèi)充入氦氣，反應(yīng)混合物各組分濃度不變，平衡不移動(dòng)；
（5）若在該平衡下，在保持容器體積不變時(shí)，再向容器中充入2mol A，平衡正向移動(dòng)，A的轉(zhuǎn)化率減小，B的轉(zhuǎn)化率增大；
（6）根據(jù)（1）計(jì)算可知x=2，如果加入0.2molC、0.2mol D、0.9mol B和0.7mol A充入到原來容器內(nèi)，等效為開始加入1mol B和1mol A，與原平衡為完全等效平衡，平衡時(shí)A的濃度相等．

解答 解：在1L密閉容器中，把1mol A和1mol B混合，2分鐘后反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，生成0.4molD，則：
             3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g）
起始量（mol）：1       1      0       0
變化量（mol）：0.6      0.2    0.2x    0.4
平衡量（mol）：0.4      0.8    0.2x    0.4
（1）C的平衡濃度為0.4mol/L，則1L×0.4mol/L=0.2x，解得x=2，故答案為：2；
（2）2min內(nèi)，用B的濃度變化表示反應(yīng)速率v（B）=$\frac{\frac{0.2mol}{1L}}{2min}$=0.1mol/（L．min），故答案為：0.1mol/（L．min）；
（3）平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.2mol}{1mol}$×100%=20%，故答案為：20%；
（4）若在該平衡下，在保持體積不變時(shí)，向該容器內(nèi)充入氦氣，反應(yīng)混合物各組分濃度不變，平衡不移動(dòng)，故答案為：不移動(dòng)；
（5）若在該平衡下，在保持容器體積不變時(shí)，再向容器中充入2mol A，平衡正向移動(dòng)，A的轉(zhuǎn)化率減小，B的轉(zhuǎn)化率增大，故答案為：減小；增大；
（6）根據(jù)（1）計(jì)算可知x=2，如果加入0.2molC、0.2mol D、0.9mol B和0.7mol A充入到原來容器內(nèi)，等效為開始加入1mol B和1mol A，與原平衡為完全等效平衡，平衡時(shí)A的濃度相等，即平衡時(shí)A的濃度為$\frac{0.4mol}{1L}$=0.4mol/L，故答案為：0.4mol/L．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算與影響因素、反應(yīng)速率計(jì)算等，（6）中注意利用等效平衡進(jìn)行解答，也可以利用平衡常數(shù)計(jì)算，但相對比較繁瑣．