问题 问答题

t℃时,将3mol A 和1mol B气体,通入体积为2L的密闭容器(容积不变),发生反应:3A(g)+B(g)⇌4C(g) 2min时反应达到平衡状态(温度不变),并测得C 的浓度为0.4mol/L,请填写下列空白:

(1)从反应开始到达到平衡状态,生成C的平均反应速率为______.

(2)达到平衡状态时,B 物质的转化率α(B)=______,平衡常数K=______(填计算结果).

(3)若继续向原混和物质通入少量氦气后(设氦气不与A、B、C反应),化学平衡______(填字母)

A、向正反应方向移动   B、向逆反应方向移动  C、平衡不移动.

(4)若向原平衡中再充入a mol C,在t℃时达到新平衡,此时B的物质的量为:n (B)=______ mol.

(5)如果上述反应在相同温度和容器中进行,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)之间该满足的关系为:______.

答案

(1)2min时反应达到平衡状态时,C 的浓度为0.4mol/L,所以v(C)=

0.4mol/L
2min
=0.2mol/(L•min),

故答案为:0.2mol/(L•min);

(2)平衡时C 的浓度为0.4mol/L,由方程式可知B的浓度变化量为0.4mol/L×

1
4
=0.1mol/L,故B的转化率为
0.1mol/L
1mol
2L
×100%=20%,

              3A(g)+B(g)⇌4C(g)

开始(mol/L):1.5     0.5     0

变化(mol/L):0.3     0.1     0.4

平衡(mol/L):1.2     0.4     0.4

故平衡常数k=

0.44
0.4×1.23
=
1
27

故答案为:20%,

1
27

(3)容器的容积不变,通入氦气,反应混合物的浓度不变,平衡不移动,故答案为:C;

(4)根据(2)中三段式可知,平衡时B的物质的量分数为

0.4
1.2+0.4+0.4
=
1
5
,向原平衡中再充入a mol C,等效为开始通入(a+4)molC,恒温恒容下,该反应前后气体的体积不变,压强增大,平衡不移动,平衡时各组分的含量不变,故n(B)=(a+4)mol×
1
5
=(0.8+0.2a)mol,故答案为:0.8+0.2a;

(5)恒温恒容下,该反应前后气体的体积不变,按化学计量数转化到左边,满足n(A):n(B)=3:1即可,故n(A)+

3
4
n(C)=

3[n(B)+

1
4
n(C)],整理的n(A)=3n(B),故满足n(A)=3n(B),n(C)>0即可,故答案为:n(A)=3n(B),n(C)>0.

填空题
选择题