Question

15．一定溫度下，將3molA氣體和1molB氣體通入一密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?xC（g）．請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）若容器體積固定為2L，反應(yīng)2min時測得剩余0.6molB，C的濃度為0.4mol/L．
①2min內(nèi)，A的平均反應(yīng)速率為0.3mol/（L•min）；x=2；
②若反應(yīng)經(jīng)4min達到平衡，平衡時C的濃度小于0.8mol/L （填“大于”、“等于”或“小于”）；
③平衡混合物中C的體積分數(shù)為22%，則B的轉(zhuǎn)化率是36%；
（2）若維持容器壓強不變：
①達到平衡時C的體積分數(shù)大于22%（填“大于”、“等于”或“小于”）；
②改變起始物質(zhì)加入的量，欲使反應(yīng)達到平衡時C的物質(zhì)的量是原平衡的2倍，則應(yīng)加入6mol A氣體和2mol B氣體．

Answer 1

分析 （1）①計算參加反應(yīng)B的物質(zhì)的量，再根據(jù)方程式計算參加反應(yīng)A的物質(zhì)的量，根據(jù)v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$計算v（A）；根據(jù)n=cV計算生成C的物質(zhì)的量，利用物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比計算x；
②隨著反應(yīng)的進行，反應(yīng)速率逐漸減小，若反應(yīng)經(jīng)4min達到平衡，后2min的平均速率小于前2min的平均速率，后2min內(nèi)C的濃度變化小于0.4mol/L；
③平衡混合物中，C的體積分數(shù)為22%，設(shè)轉(zhuǎn)化了ymolB，利用三段式表示出平衡時各組分的物質(zhì)的量，利用C的體積分數(shù)列方程計算y，進而計算B的轉(zhuǎn)化率；
（2）①若維持容器壓強不變，判斷條件體積變化，等效為壓強變化，分析平衡移動方向；
②若維持容器壓強不變，改變起始物質(zhì)加入的量，欲使反應(yīng)達到平衡時C的物質(zhì)的量是原平衡的2倍，與原平衡等效，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率相等，應(yīng)滿足A、B的物質(zhì)的量之比與初始配比數(shù)相等且為原來的2倍．

解答 解：（1）反應(yīng)2min時測得剩余0.6mol B，則參加反應(yīng)的B為1mol-0.6mol=0.4mol，由方程式可知參加反應(yīng)的A為0.4mol×3=1.2mol，故v（A）=$\frac{\frac{1.2mol}{2L}}{2min}$=0.3mol/（L•min），
C的濃度為0.4mol/L，則生成C的物質(zhì)的量=2L×0.4mol/L=0.8mol，則0.4mol：0.8mol=1：x，解得：x=2，
故答案為：0.3mol/（L•min）；2；
②隨著反應(yīng)的進行，反應(yīng)速率逐漸減小，若反應(yīng)經(jīng)4min達到平衡，后2min的平均速率小于前2min的平均速率，前2min內(nèi)C的濃度變化為0.4mol/L，則后2min內(nèi)C的濃度變化小于0.4mol/L，故平衡時C的濃度小于0.8mol/L，
故答案為：小于；
③平衡混合物中，C的體積分數(shù)為22%，設(shè)轉(zhuǎn)化了xmolB，則有：
           3A（g）+B（g）═2C（g）
起始（mol）：3       1       0
轉(zhuǎn)化（mol）：3x      x      2x
平衡（mol）：3-3x  1-x      2x
則：$\frac{2x}{3-3x+1-x2+x}$=22%，解得：x=0.36，
則B的轉(zhuǎn)化率是：$\frac{0.36mol}{1mol}$×100%=18%，
故答案為：36%；
（2）①容器體積固定時C的體積分數(shù)為22%，若維持容器壓強不變，應(yīng)縮小體積，等效為增大壓強，平衡向正方向移動，則達到平衡時C的體積分數(shù)大于22%，
故答案為：大于；
②若維持容器壓強不變，改變起始物質(zhì)加入的量，欲使反應(yīng)達到平衡時C的物質(zhì)的量是原平衡的2倍，與原平衡等效，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率相等，應(yīng)滿足A、B的物質(zhì)的量之比與初始配比數(shù)相等且為原來的2倍，則應(yīng)加入6molA，2molB，
故答案為：6；2．

點評 本題綜合考查化學(xué)平衡的計算，題目難度中等，明確化學(xué)平衡及其影響為結(jié)構(gòu)件，注意利用三段式法解答該題，易錯點為（2），注意等效平衡的理解和應(yīng)用，試題培養(yǎng)了學(xué)生的化學(xué)計算能力．