Question

13．一定溫度下，將3molA氣體和1molB氣體通過一密閉容器中，發(fā)生如下反應：
3A（g）+B （g）?xC（g）．請?zhí)顚懴铝锌瞻祝喝羧萜黧w積固定為2L，反應1min時測得剩余1.8molA，C的濃度為0.4mol/L．
①則x=2；1min內(nèi)，B的平均反應速率為0.2mol/（L．min）
②若反應經(jīng)2min達到平衡，平衡時C的濃度小于0.8mol/L（填“大于”、“等于”或“小于”）；
③平衡混合物中，C的體積分數(shù)為22%，則A的轉(zhuǎn)化率是36.1%；
④改變起始物質(zhì)加入的量，欲使反應達到平衡時C的物質(zhì)的量分數(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）之間應滿足的關(guān)系式n（A）+1.5n（C）=3、n（B）+0.5n（C）=1．

Answer 1

分析 一定溫度下，將3molA氣體和1molB氣體通入一密閉容器中，若容器體積固定為 2L，反應1min時測得剩余0.6mol B，C的濃度為0.4mol/L，則：
             3A（g）+B（g）?x C（g）
起始量（mol）：3      1       0
變化量（mol）：1.2    0.4     0.4x
1min時（mol）：1.8    0.6     0.4x
①結(jié)合C的濃度計算x；根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算v（B）；
②后1min內(nèi)速率小于前1min內(nèi)反應速率，故后1min內(nèi)C的濃度變化量小于0.4mol/L；
③令平衡時轉(zhuǎn)化的B為ymol，表示出平衡時各組分的物質(zhì)的量，再根據(jù)C的體積分數(shù)為22%列方程計算解答；
④改變起始物質(zhì)加入的量，欲使反應達到平衡時C的物質(zhì)的量分數(shù)與原平衡相等，恒溫恒容下，反應前后氣體體積不相等，按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（A）=3mol、n（B）=1mol．

解答 解：一定溫度下，將3molA氣體和1molB氣體通入一密閉容器中，若容器體積固定為 2L，反應1min時測得剩余0.6mol B，C的濃度為0.4mol/L，則：
             3A（g）+B（g）?x C（g）
起始量（mol）：3      1       0
變化量（mol）：1.2    0.4     0.4x
1min時（mol）：1.8    0.6     0.4x
①$\frac{0.4xmol}{2L}$=0.4mol/L，則x=2，
v（B）=$\frac{\frac{0.4mol}{2L}}{1min}$=0.2mol/（L．min）
故答案為：2；0.2mol/（L．min）；
②后1min內(nèi)速率小于前1min內(nèi)反應速率，故后1min內(nèi)C的濃度變化量小于0.4mol/L，故2min達到平衡，平衡時C的濃度小于0.8mol/L，故答案為：小于；
③令平衡時轉(zhuǎn)化的B為ymol，則：
             3A（g）+B（g）?2 C（g）
起始量（mol）：3      1        0
變化量（mol）：3y     y        2y
2min時（mol）：3-3y   1-y      2y
所以$\frac{2y}{4-2y}$=22%，解得y=$\frac{22}{61}$，故A的轉(zhuǎn)化率為$\frac{\frac{22}{61}×3mol}{3mol}$×100%≈36.1%，
故答案為：36.1%；
④改變起始物質(zhì)加入的量，欲使反應達到平衡時C的物質(zhì)的量分數(shù)與原平衡相等，恒溫恒容下，反應前后氣體體積不相等，按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊滿足n（A）=3mol、n（B）=1mol，則：n（A）+1.5n（C）=3、n（B）+0.5n（C）=1，
故答案為：n（A）+1.5n（C）=3、n（B）+0.5n（C）=1．

點評 本題考查化學平衡計算、反應速率計算與影響因素，難度不大，（2）中注意根據(jù)反應速率分析前、后1min內(nèi)C的濃度變化量．