Question

【題目】在一定溫度下，將2molA和2molB兩種氣體相混合于容積為2L的某密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，2min末反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)測(cè)得D、C的濃度均為0.4mol/L，請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>

(1)x值等于_____________。

(2)A的轉(zhuǎn)化率為_______________。

(3)生成D的反應(yīng)速率為_____________。

(4)如果增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)，則平衡體系中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù) _________（增大、減小或不變）。

(5)在此溫度下，該化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)k=__________

Answer 1

【答案】x=2 60% 0.2 mol/(L·min) 不變 K= 0.5

【解析】

(1)平衡時(shí)C、D的濃度為0.4mol/L，則n(C)=n(D)=0.4mol/L×2L=0.8mol，結(jié)合n(D)利用物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算x；

(2)根據(jù)平衡時(shí)n(D)，由方程式可知參加反應(yīng)的n(A)，再根據(jù)轉(zhuǎn)化率定義計(jì)算A的轉(zhuǎn)化率；

(3)根據(jù)v(D)=計(jì)算反應(yīng)速率；

(4)若反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，平衡體系中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變；若反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量變化，增大壓強(qiáng)平衡向氣體物質(zhì)的量減小的方向移動(dòng)，氣體的總質(zhì)量不變，據(jù)此判斷；

(5)平衡常數(shù)指指在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值。

(1)平衡時(shí)C的濃度為0.4mol/L，則n(C)=n(D)=0.4mol/L×2L=0.8mol，由于物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)變化的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以0.8mol：0.8mol=x：2，解得x=2；

(2)平衡時(shí)n(D)=0.8mol，由方程式可知參加反應(yīng)的n(A)=n(D)=×0.8mol=1.2mol，所以A的轉(zhuǎn)化率為×100%=60%；

(3)v(D)==0.2mol/(Lmin)；

(4)該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，所以增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡不移動(dòng)，因此平衡體系中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變；

(5)在反應(yīng)開始時(shí)c(A)=c(B)=2mol÷2L=1mol/L，c(C)=c(D)=0，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，c(C)=c(D)=0.4mol/L，根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)關(guān)系可知反應(yīng)消耗的A的濃度是0.6mol/L、B的濃度是0.2mol/L，所以平衡時(shí)A、B的濃度分別是c(A)=1mol/L-0.6mol/L=0.4mol/L；c(B)=1mol/L-0.2mol/L=0.8mol/L，所以該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K==0.5。