Question

t℃時(shí)，將3molA和1molB氣體通入體積為2L的密閉容器中（容積不變），發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?xC（g）．2min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)（溫度不變），剩余了0.8molB，并測(cè)得C的濃度為0.4mol/L，請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）從反應(yīng)開(kāi)始至達(dá)到平衡狀態(tài)，生成C的平均反應(yīng)速率為

 

．
（2）x=

 

；平衡常數(shù)K=

 

．
（3）若繼續(xù)向原平衡混合物的容器中通入少量氦氣（假設(shè)氦氣和A、B、C都不反應(yīng)）后，化學(xué)平衡（填字母）

 

．
A．向正反應(yīng)方向移動(dòng)     B．向逆反應(yīng)方向移動(dòng)     C．不移動(dòng)
（4）若向原平衡混合物的容器中再充入amolC，在t℃時(shí)達(dá)到新的平衡，此時(shí)B的物質(zhì)的量為n（B）=

 

mol．
（5）如果上述反應(yīng)在相同溫度和容器中進(jìn)行，欲使反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與原平衡相等，起始加入三種物質(zhì)的物質(zhì)的量n（A）、n（B）、n（C）之間應(yīng)該滿足的關(guān)系式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,反應(yīng)速率的定量表示方法,等效平衡

專題：化學(xué)平衡專題

分析：（1）依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的概念分析計(jì)算；
（2）依據(jù)平衡三段式列式計(jì)算，平衡常數(shù)等于生成物平衡濃度的冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度的冪次方乘積；
（3）恒溫恒容容器中加入氦氣是惰性氣體，增大體系壓強(qiáng)，各氣體分壓不變，平衡不變；
（4）反應(yīng)前后氣體體積不變，加入C增大壓強(qiáng)，平衡不動(dòng)；反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不變，依據(jù)（2）計(jì)算得到；
（5）依據(jù)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)“等量等效”的方法分析計(jì)算滿足的關(guān)系．

解答： 解：（1）平衡時(shí)C的濃度為0.4mol/L，依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率概念計(jì)算得到：C的反應(yīng)速率=

0.4mol/L

2min

=0.2mol/L?min，故答案為：0.2mol/L?min；
（2）t℃時(shí)，將3mol A和1mol B氣體通入體積為2L的密閉容器中（容積不變），發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?xC（g），2min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)（溫度不變），剩余了0.8mol B，并測(cè)得C的濃度為0.4mol/L物質(zhì)的量為0.8mol，
             3A（g）+B（g）?xC（g），
起始量（mol） 3       1       0
變化量（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
平衡濃度c（A）=

2.4mol

2L

=1.2mol/L，c（B）=0.4mol/L，c（C）=0.4mol/L
平衡常數(shù)K=

0．44

1．23×0.4

=

1

27

；
故答案為：4；

1

27

；
（3）恒溫恒容容器中加入氦氣是惰性氣體，增大體系壓強(qiáng)，各氣體分壓不變，平衡不變，故答案為：C；
（4）若向原平衡混合物的容器中再充入a mol C，在t℃時(shí)達(dá)到新的平衡，反應(yīng)前后氣體體積不變，加入C增大壓強(qiáng)，平衡不動(dòng)；反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不變，加入amolC，相當(dāng)于AB的起始量為

3

4

amol，

1

4

amol，依據(jù)（2）可知AB的轉(zhuǎn)化率為20%，B反應(yīng)物質(zhì)的量

1

4

a×20%=0.05amol，生成C0.2amol，則此時(shí)B的物質(zhì)的量為n（B）=0.8+0.2a；
故答案為：0.8+0.2a；
（5）在相同溫度和容器中進(jìn)行，欲使反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與原平衡相等，起始加入的三種物質(zhì)的物質(zhì)的量n（A）、n（B）、n（C），轉(zhuǎn)化為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）]
故答案為：n（A）=3n（B），n（C）＞0或n（A）+

3

4

n（C）=3[n（B）+

1

4

n（C）]．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡的計(jì)算應(yīng)用，影響平衡因素的理解應(yīng)用，等效平衡的計(jì)算判斷，題目難度中等．