Question

【題目】t℃時，將3 mol A 和1 mol B氣體，通入體積為2L的密閉容器(容積不變)，發生反應：3A(g) + B(g) 4 C(g) 2min時反應達到平衡狀態(溫度不變)，并測得C 的濃度為0.4 mol/L，請填寫下列空白：

（1）從反應開始到達到平衡狀態，生成C的平均反應速率為_________________。

（2）達到平衡狀態時， B 物質的轉化率α(B) = _____________，平衡常數K= __________________(填計算結果)。

（3）若繼續向原混和物質通入少量氦氣后(設氦氣不與A、B、C反應)，化學平衡_________

A、向正反應方向移動 B、向逆反應方向移動 C、平衡不移動

（4）若向原平衡中再充入a mol C，在t℃時達到新平衡，此時B的物質的量為：n (B) = ________________ mol.

(5)如果上述反應在相同溫度和容器中進行，欲使反應達到平衡時C的物質的量分數與原平衡相等，起始加入的三種物質的物質的量n(A)、n(B)、n(C)之間該滿足的關系為：_________________________。

Answer 1

【答案】

（1）0.2 mol/L.min

（2）20% 1/27

（3）C

（4）0.8+0.2a

（5）n(A)/n(B)=3:1,n(C)為任意值

【解析】

試題分析：（1）平衡時C的濃度為0.4mol/L，依據化學反應速率概念計算得到：C的反應速率==0.2mol/Lmin；

（2）t℃時，將3mol A和1mol B氣體通入體積為2L的密閉容器中(容積不變)，發生如下反應：3A(g)+B(g)xC(g)，2min時反應達到平衡狀態(溫度不變)，剩余了0.8mol B，并測得C的濃度為0.4mol/L物質的量為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)==1.2mol/L，c(B)=0.4mol/L，c(C)=0.4mol/L；α(B) =×100%=20%；

平衡常數K==；

（3）恒溫恒容容器中加入氦氣是惰性氣體，增大體系壓強，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℃時達到新的平衡，反應前后氣體體積不變，加入C增大壓強，平衡不動；反應物的轉化率不變，加入amolC，相當于AB的起始量為amol，amol，依據（2）可知AB的轉化率為20%，B反應物質的量amol×20%=0.05amol，生成C0.2amol，則此時B的物質的量為n(B)=0.8+0.2a；

（5）在相同溫度和容器中進行，欲使反應達到平衡時C的物質的量分數與原平衡相等，起始加入的三種物質的物質的量n(A)、n(B)、n(C)，轉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)+n(C) n(B)+n(C) 0

n(A)+n(C)=3

n(B)+n(C)=1

n(A)=3n(B)，n(C)＞0或n(A)+n(C)=3[n(B)+n(C)]。