Question

20．在一定溫度下，將2mol A和2mol B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)，生成了0.8mol D，并測(cè)得C的濃度為0.4mol/L，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：
（1）x值等于2．   
（2）A的轉(zhuǎn)化率為60%．
（3）生成D的反應(yīng)速率為0.2mol/（L．min）．
（4）平衡時(shí)物質(zhì)C的體積分?jǐn)?shù)是20%．
（5）如果上述反應(yīng)在相同條件下從逆反應(yīng)開(kāi)始進(jìn)行，開(kāi)始加入C和D各4/3mol，要使平衡時(shí)各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與原平衡時(shí)完全相等，則還應(yīng)加入B物質(zhì)$\frac{4}{3}$mol．

Answer 1

分析 在一定溫度下，將2molA和2molB兩種氣體相混合后于容積為2L的某密閉容器中，2min末反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，生成了0.8molD，并測(cè)得C的濃度為0.4mol/L，生成C為0.4mol/L×2=0.8mol，則：
            3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g）
起始量（mol）：2     2      0       0
變化量（mol）：1.2   0.4    0.8     0.8
平衡量（mol）：0.8   1.6    0.8     0.8
（1）物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則x=2；
（2）A的轉(zhuǎn)化率=$\frac{轉(zhuǎn)化的A的物質(zhì)的量}{A的起始物質(zhì)的量}$×100%；
（3）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（D）；
（4）C的體積分?jǐn)?shù)=$\frac{C的物質(zhì)的量}{混合氣體總物質(zhì)的量}$；
（5）由（1）可知反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，恒溫恒容下，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，滿足n（A）：n（B）=2mol：2mol=1：1即可．

解答 解：在一定溫度下，將2molA和2molB兩種氣體相混合后于容積為2L的某密閉容器中，2min末反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，生成了0.8molD，并測(cè)得C的濃度為0.4mol/L，生成C為0.4mol/L×2=0.8mol，則：
             3A（g）+B（g）?xC（g）+2D（g）
起始量（mol）：2       2      0      0
變化量（mol）：1.2     0.4    0.8    0.8
平衡量（mol）：0.8     1.6    0.8    0.8
（1）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，故答案為：2；
（2）A的轉(zhuǎn)化率=$\frac{1.2mol}{2mol}$×100%=60%，故答案為：60%；
（3）v（D）=$\frac{\frac{0.8mol}{2L}}{2min}$=0.2mol/（L．min），故答案為：0.2mol/（L．min）；
（4）C的體積分?jǐn)?shù)=$\frac{0.8mol}{4mol}$=20%，故答案為：20%；
（5）該反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，恒溫恒容下，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，滿足n（A）：n（B）=2mol：2mol=1：1即可，開(kāi)始加入C和D各$\frac{4}{3}$mol，由化學(xué)方程式3A（g）+B（g）?2C（g）+2D（g）可知轉(zhuǎn)化到左邊，可以得到A為$\frac{4}{3}$mol×$\frac{3}{2}$=2mol，得到B為$\frac{4}{3}$mol×$\frac{1}{2}$=$\frac{2}{3}$mol，故還需要加入B，加入B的物質(zhì)的量為2mol-$\frac{2}{3}$mol=$\frac{4}{3}$mol，
故答案為：B；$\frac{4}{3}$mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算、影響化學(xué)平衡的因素、等效平衡等，難度中等，（5）中注意理解等效平衡規(guī)律：1、恒溫恒容，反應(yīng)前后氣體體積不等，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到一邊，對(duì)應(yīng)物質(zhì)滿足等量；反應(yīng)前后氣體體積相等，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到一邊，對(duì)應(yīng)物質(zhì)滿足等比，2：恒溫恒壓，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到一邊，對(duì)應(yīng)物質(zhì)滿足等比．