问题 填空题

一定温度下,将3molA气体和lmolB气体通过一密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g);△H<0

请填写下列空白:

(1)若容器体积固定为2L,反应1min时测得剩余1.8molA,C的浓度为O.4mol/L.

①1min内,B的平均反应速率为______

②若反应经2min达到平衡,平衡时C的浓度______O.8mol/L(填“大于”、“等于”或“小于”);

③平衡混合物中,C的体积分数为22%,则A的转化率是______;

④改变起始物质加入的量,欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与原平衡相等,起始加入的三种物质的物质的量n(A)、n(B)、n(C)之间应满足的关系式______.

(2)若维持容器压强不变

①达到平衡时C的体积分数______22%,(填“大于”、“等于”或“小于”);

②欲使反应达到平衡时C的物质的量是①中平衡的2倍,则起始物质改加______molC即可.

答案

(1)①3A(g)+B(g)⇌xC(g)

起始(mol/L)     1.5           0.5              0

反应(mol/L)     0.6           0.2              0.4

1min(mol/L)     0.9           0.3              0.4

根据反应的物质的量之比等于化学计量数之比,所以x=2

B的平均反应速率为V=

△c
△t
=
0.2 mol/L
1min
=0.2 mol/(l•min),故答案为:0.2 mol/(l•min);

②根据随着反应的进行反应物的浓度减少,反应速率减慢,开始第2min内C的浓度的增加量小于O.4mol/L,所以2min达到平衡,平衡时C的浓度小于O.8m01/L,故答案为:0.2 mol/(l•min);

③3A(g)+B(g)⇌2C(g)

起始(mol)      3             1             0

反应(mol)     3a             a             2a  

平衡(mol)     3-3a           1-a           2a  

因C的体积分数为22%,即

2a 
 (3-3a)+(1-a)+2a  
×100%=22%,a=0.36,所以A的转化率是
3×0.36
3
×100%=36%,

故答案为:36%;

④根据恒温恒容条件下,对于反应前后气体分子数改变的反应,只改变起始时加入物质的物质的量,通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量(即把一边“归零”)与原平衡相等,则两平衡等效.

n(C)换算成A、B,A、B物质的量分别为n(A)+

3
2
n(C);n(B)+
1
2
n(C),则 n(A)+
3
2
n(C)=3mol,n(B)+
1
2
n(C)=1mol,故答案为:n(A)+
3
2
n(C)=3mol,n(B)+
1
2
n(C)=1mol,

(2)①由于该反应是前后气体分子数减小的反应,随着反应的进行,压强减小,要保持压强不变,须缩小容器的体积,平衡正向移动,C的体积分数大于22%,故答案为:大于;

②欲使反应达到平衡时C的物质的量是①中平衡的2倍,则应投入6molA气体和2molB或4molC,故答案为:4;

单项选择题
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