Question

20．在一容積為2L的密閉容器中加入2molA和6molB，保持溫度為20℃，在催化劑存在的條件下進行下列反應：A（g）+2B（g）═2C（g），達平衡后生成1.2mol C，平衡混合氣體中C的體積分數為ω．
（1）求20℃時，該反應的平衡常數K0.0893（保留三位有效數字）
（2）20℃時，若在同一容器中加入1molA、4 mol B和2 mol C，則平衡混合氣中C的體積分數仍為ω．

Answer 1

分析 （1）在反應達到平衡時由于產生C為1.2mol，根據方程式可知消耗的A、B的物質的量分別是0.6mol、1.2mol．因此平衡時各種物質的濃度是：c（A）=（2-0.6）mol÷2L=0.7mol/L；c（B）=（6-1.2）mol÷2L=2.4mol/L；c（C）=1.2mol÷2L=0.6mol/L，根據平衡常數的定義進行計算；
（2）在恒溫恒容條件下，由于該反應是反應前后氣體體積不等的反應，所以平衡混合氣中C的體積分數仍為ω，則兩平衡為完全等效平衡，即折算成一邊的物質時，相關物質的物質的量相等，假設要加入B、C的物質的量分別是x、y，可以認為ymol的C不是加入的而是反應消耗A、B產生的，則根據方程式中的關系可知反應消耗A：y/2mol；B：ymol．則開始時加入的A為（1+y/2）mol；加入的B為（x+y）mol，所以1+y/2=2；x+y=6，據此答題．

解答 解：（1）在反應達到平衡時由于產生C為1.2mol，根據方程式可知消耗的A、B的物質的量分別是0.6mol、1.2mol．因此平衡時各種物質的濃度是：c（A）=（2-0.6）mol÷2L=0.7mol/L；c（B）=（6-1.2）mol÷2L=2.4mol/L；c（C）=1.2mol÷2L=0.6mol/L，所以該反應的平衡常數K$\frac{0．{6}^{2}}{0.7×2．{4}^{2}}$=0.0893，
故答案為：0.0893；
（2）在恒溫恒容條件下，由于該反應是反應前后氣體體積不等的反應，所以平衡混合氣中C的體積分數仍為ω，則兩平衡為完全等效平衡，即折算成一邊的物質時，相關物質的物質的量相等，假設要加入B、C的物質的量分別是x、y，可以認為ymol的C不是加入的而是反應消耗A、B產生的，則根據方程式中的關系可知反應消耗A：y/2mol；B：ymol．則開始時加入的A為（1+y/2）mol；加入的B為（x+y）mol，所以1+y/2=2；x+y=6，解得x=4；y=2，即開始時加入1mol的A，4molB，2mol的C，
故答案為：4；2．

點評 本題主要考查了化學平衡常數的計算、恒溫恒容條件下的等效平衡狀態(tài)的判斷及計算的知識，難度中等，注意等效平衡分完全等效和成比例等效，根據條件分析；