Question

（Ⅰ）在一定溫度下將2 mol A和2 mol B兩種氣體混合于2 L密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)＋B(g) 2C(g)＋2D(g),2分鐘末反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，生成了0.8 mol D，請?zhí)顚懴旅婵瞻住?/p>

（1）用D表示的平均反應(yīng)速率為____________A的轉(zhuǎn)化率為____________。

（2）如果縮小容器容積(溫度不變)，則平衡體系中混合氣體的密度____________(填“增大”、“減少”或“不變”)。

（3）若向原平衡體系再投入1 mol A和1 mol B，平衡____________(填“右移、左移或不移”)。

（4）若開始時只加C和D各4/3 mol，要使平衡時各物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)與原平衡相等，則還應(yīng)加入____________mol B物質(zhì)。

（Ⅱ）現(xiàn)有反應(yīng)：CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+ H2(g) ；△H<0，在850℃時，平衡常數(shù)K=1。

（1）850℃時，若向一容積可變的密閉容器中同時充入 1.0 mol CO、3.0molH2O、1.0mol CO2 和x molH2，則：

①當x=5.0時，上述平衡向_______（填正反應(yīng)或逆反應(yīng)）方向進行。

②若要使上述反應(yīng)開始時向正反應(yīng)方向進行，則x應(yīng)滿足的條件是________。

（2）在850℃時，若設(shè)x＝5.0 mol和x＝6.0mol，其它物質(zhì)的投料不變，當上述反應(yīng)達到平衡后，測得H2的體積分數(shù)分別為a％、b％，則a _______b（填“大于”、“小于”或“等于”）。

 

Answer 1

（Ⅰ）(1)0.2 mol·L－1·min－1 60%

(2)增大 (3)右移 (4) 4/3

（Ⅱ） （1）①逆反應(yīng) ② 0≤x＜3 (2)小于

【解析】

試題分析：（Ⅰ）(1)V（D）=?c/?t=0.8mol÷2L÷2min=0.2 mol·L－1·min－1；根據(jù)化學方程式：

3A(g)＋B(g) 2C(g)＋2D(g)

初始物質(zhì)的量（mol） 2 2 0 0

轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量（mol）1.2 0.4 0.8 0.8

平衡物質(zhì)的量（mol）0.8 1.6 0.8 0.8

則A的轉(zhuǎn)化率=1.2mol÷2mol×100%=60%。

（2）反應(yīng)混合物都為氣體，總質(zhì)量不變，體積減小，平衡體系中混合氣體的密度增大。

（3）增大反應(yīng)物的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動。

（4）平衡時各物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)與原平衡相等，為等效平衡，應(yīng)前后氣體體積不變，按化學計量數(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4/3mol，轉(zhuǎn)化到左邊可得A為2mol，B為2/3mol。令B的物質(zhì)的量為nmol，則：2mol：（n+2/3）mol=2mol：2mol，解得n=4/3。

（Ⅱ）（1）①此時的濃度商Qc=5×1÷（1×3）=1.67，大于平衡常數(shù)1，故平衡向逆反應(yīng)方向移動。

②平衡向正反應(yīng)方向移動，濃度商小于平衡常數(shù)，即1×x÷（1×3）＜1，解得x＜3，則x應(yīng)滿足的條件是：0≤x＜3。

③增大一種生產(chǎn)物（氫氣）的體積分數(shù)，平衡向逆反應(yīng)方向移動，平衡移動的結(jié)果是降低這種增大的幅度，故平衡后氫氣的體積分數(shù)還是大于原來的，故a小于b。

考點：本題考查化學反應(yīng)速率、化學平衡移動、等效平衡。