(11分)在一定温度下将2 mol A和2 mol B两种气体混合于某2L密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g),2 min末反应达到平衡状态,生成了0.8 mol D,请填写下列空白:
(1)2min内B的反应速率为_________________
(2)此温度下该反应的平衡常数K=_________________________
(3)如果缩小反应容器的体积,使压强增大,平衡体系中C的物质的量浓度_____________,C的质量分数___________,容器内气体的平均密度________________,平均相对分子质量________________。(填“增大”、“减小”或“不变”)
(4)如果上述反应在相同条件下从逆反应开始进行,开始加C和D各4/3 mol,要使平衡时各物质的物质的量与原平衡相等,则还应加入__________物质___________mol。
(11分)
(1)0.1moL/(L·min) (2分)
(2)1/2 (2分)
(3)增大 不变 增大 不变 (各1分)
(4)B (1分)(2分)
(1)根据速率公式可计算出用D表示的反应速率,同一反应中,速率之比等于反应方程式的计量数之比,所以
(2)反应到达平衡时各物质的物质的量变化如下:
平衡时各物质的浓度分别为
(3)若果缩小容器的体积,增大压强,根据反应前后气体体积不变,所以增大压强,平衡不发生移动,C的物质的量不变,体积变小,C的物质的量浓度增大;因为平衡不移动所以C得质量分数不变;气体的总质量不变,但是气体的体积减小,所以混合气体的平均密度增大;平均相对分子质量计算公式为反应前后都是气体,根据质量守恒,总质量不变,反应前后体积没有发生变化,所以反应前后总的物质的量也不发生变化,根据公式可判断平局相对分子质量也不变。
(4)要使与原平衡相同,即是达到等效平衡,若将4/3 mol的 C和D转化为反应物A和B,根据方程式可得到A为2mol与原平衡的投料相同, B为mol,原平衡中B的量为2mol,要使原平衡相同必须再加入B物质2—=。