Question

t℃時，將3 mol A和1 mol B氣體通人體積為2L的密閉容器中(容積不變)，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)+B(g)xC(g)，2min時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)(溫度不變)，剩余了0.8 mol B，并測得C的濃度為0.4 mol／L，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）從開始反應(yīng)至達(dá)到平衡狀態(tài)，生成C的平均反應(yīng)速率為                     ；
（2）x＝           ；
（3）若向原平衡混合物的容器中再充人a mol C，在t℃時達(dá)到新的平衡，此時B的物質(zhì)的量為n(B)＝
          mol；
（4）如果上述反應(yīng)在相同溫度和容器中進(jìn)行，欲使反應(yīng)達(dá)到平衡時C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與原平衡相等，起始加入的三種物質(zhì)的物質(zhì)的量n(A)、n(B)、n(C)之間應(yīng)該滿足的關(guān)系式為          。

Answer 1

（1）0.2mol/(L·min)   （2）4  （3）0.8+0.2a   （4）n(A):n(B)＝3:1且n(c)≥0

試題分析：（1）平衡時生成C的濃度是0.4mol/L，所以從開始反應(yīng)至達(dá)到平衡狀態(tài)，生成C的平均反應(yīng)速率為＝0.2mol/(L·min)。
（2）容器體積為2L，則反應(yīng)前A和B的濃度分別是1.5mol/L和0.5mol/L，平衡時B的濃度是0.4mol/L，所以反應(yīng)中消耗B的濃度是0.5mol/L－0.4mol/L＝0.1mol/L。而平衡時生成C的濃度是0.4mol/L，根據(jù)濃度變化量之比是相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比，因此x＝4。
（3）由于x＝4，這說明反應(yīng)前后體積不變，即改變壓強平衡不移動。向原平衡混合物的容器中再充人a mol C，相當(dāng)于是增大壓強，平衡不移動，因此物質(zhì)的含量不變。amolC相當(dāng)于是amolA和amolB。即A和B的起始量分別是（3＋a）mol、（1＋a）mol。所以在t℃時達(dá)到新的平衡，此時B的物質(zhì)的量為n(B)＝×0.8mol＝（0.8+0.2a）mol。
（4）等效平衡是指外界條件相同時，同一可逆反應(yīng)只要起始濃度相當(dāng)，無論經(jīng)過何種途徑，都可以達(dá)到相同的平衡狀態(tài)。等效平衡的判斷及處理一般步驟是：進(jìn)行等效轉(zhuǎn)化——邊倒法，即按照反應(yīng)方程式的計量數(shù)之比轉(zhuǎn)化到同一邊的量，與題干所給起始投料情況比較。由于該反應(yīng)前后體積不變，因此要滿足等效平衡，只需要等效轉(zhuǎn)化后，只要反應(yīng)物的物質(zhì)的量的比例與原平衡起始態(tài)相同，兩平衡等效。又因為生成物只有一種，所以始加入的三種物質(zhì)的物質(zhì)的量n(A)、n(B)、n(C)之間應(yīng)該滿足的關(guān)系式為n(A):n(B)＝3:1且n(c)≥0。