Question

【題目】300℃時，將2molA和2mol B兩種氣體混合于2L密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g) ΔH＝Q，2min末達到平衡，生成0.8molD。

（1）300℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為：K＝___。已知K300℃<K350℃，則ΔH__0(填“＞”或“＜”)。

（2）在2min末時，B的平衡濃度為___，D的平均反應(yīng)速率為___。

（3）若溫度不變，縮小容器容積，則A的轉(zhuǎn)化率___(填“增大”“減小”或“不變”)，原因是___。

（4）如果在相同的條件下，上述反應(yīng)從逆反應(yīng)方向進行，開始時加入C、D各4/3mol。若使平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度與原平衡相同，則還應(yīng)該加入B__mol。

Answer 1

【答案】 ＞ 0.8mol/L 0.2mol/(L·min) 不變 反應(yīng)前后氣體體積不變，壓強對平衡無影響

【解析】

根據(jù)三段式求出各組分的物質(zhì)的量的變化量、平衡時各組分的物質(zhì)的量，

(1)化學(xué)平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積；根據(jù)平衡常數(shù)的變化可判斷溫度對平衡移動的影響；
(2)根據(jù)方程式計算C的物質(zhì)的量可計算C的濃度，根據(jù) 計算反應(yīng)速率；
(3)該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體體積不變，結(jié)合方程式的特點判斷平衡的影響結(jié)果；
(4)為等效平衡，反應(yīng)前后氣體體積不變，按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化為反成物，滿足n(A):n(B)=1:1即可。

對于反應(yīng)： 3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g)，

開始(mol)： 2 2 0 0

變化(mol)： 1.2 0.4 0.8 0.8

平衡(mol)： 0.8 1.6 0.8 0.8

(1)化學(xué)平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積，則K=；K300℃<K350℃說明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)放熱，△H>0。
故答案為: K=；>

(2)由上述計算可知，平衡時B的物質(zhì)的量為1.6mol,所以B的平衡濃度為c(B)= =0.8mol/L，

平衡時D的物質(zhì)的量為0.8mol，所以用D表示的平均反應(yīng)速率為 ，
故答案為:0.8mol/L；0.2mol/(Lmin)；
(3)由方程式可知，氣體的化學(xué)計量數(shù)之和前后相等，則反應(yīng)前后氣體體積不變，壓強對平衡無影響，縮小容器容積，則A的轉(zhuǎn)化率不變；
故答案為：不變;反應(yīng)前后氣體體積不變,壓強對平衡無影響；
(4)為等效平衡，應(yīng)前后氣體體積不變，按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊,滿足n(A):n(B)=1:1即可。

根據(jù)3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g)可知C和D各mol,轉(zhuǎn)化到左邊可得A.為2mol,B為mol，令B的物質(zhì)的量為n mol,則: 2mol:2mol,解得n=mol。

故答案為: mol；