把6molA气体和5molB气体混合放入4L密闭容器中,在一定条件下发生反应:3A(g)+B(g)⇌2C(g)+xD(g),经5min达到平衡,此时生成2molC,测得D的平均反应速率为0.15mol•(L•min)-1,则平衡时A的物质的量浓度是______;B的转化率是______;x的值是______;平衡混合物中B的体积分数是______(保留一位小数).
(1)△n(A)=
×2mol=3mol,3 2
n(A)平衡=n(A)起始-△n(A)=6mol-3mol=3mol,
所以c(A)平衡=
=n(A)平衡 V
=0.75mol/L,3mol 4L
答:平衡时A的物质的量浓度为0.75mol/L;
(2)参加反应的B的物质的量n(B)=
n(C)=1 2
×2mol=1mol,1 2
所以B的转化率为α=
×100%=20%,1mol 5mol
答:B的转化率为20%;
(3)D的物质的量为n(D)=0.15mol•(L•min)-1×5min×4L=3mol,
物质的量之比等于化学计量数之比,所以2:x=2mol:3mol,解得x=3,
答:x的值是3;
(4)3A(g)+B(g)⇔2C(g)+3D(g),体积增加
2 (2+3)-(3+1)=1
2mol 1mol
平衡时,混合气体的物质的量为6mol+5mol+1mol=12mol,
平衡时,B的物质的量为5mol-1mol=4mol,
所以平衡混合物中B的体积分数为
×100%=33.3%,4mol 12mol
答:平衡混合物中B的体积分数为33.3%.