Question

17．在一定條件下，將2molA和2molB混合于容積為2L的密閉容器中，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)時(shí)，生成0.8molD，同時(shí)測(cè)得C的濃度為0.4mol/L．請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：
（1）x=2；用D的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為0.2mol/（L．min）．
（2）A的平衡濃度為0.4mol/L，B的轉(zhuǎn)化率為20%．
（3）如果增大體系的壓強(qiáng)，則平衡體系中C的體積分?jǐn)?shù)將不變（填“增大”“減小”或“不變”）．
（4）如果上述反應(yīng)在相同條件下從逆反應(yīng)開(kāi)始進(jìn)行，起始時(shí)加入C和D各$\frac{4}{3}$mol，要使平衡時(shí)各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)與原平衡時(shí)完全相同，則還應(yīng)加入B物質(zhì)$\frac{4}{3}$mol．

Answer 1

分析 （1）平衡時(shí)C的濃度為0.4mol/L，則n（C）=0.4mol/L×2L=0.8mol，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，根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v（D）；
（2）由方程式可知△c（A）=$\frac{3}{2}$△c（D），A的平衡濃度=A的起始濃度-A的濃度變化量；
由方程式計(jì)算消耗B的物質(zhì)的量，B的轉(zhuǎn)化率=$\frac{反應(yīng)的B的物質(zhì)的量}{B的起始物質(zhì)的量}$×100%；
（3）生成C的物質(zhì)的量為0.4mol/L×2L=0.8mol，生成的D也是0.8mol，則n：2=0.0：0.8，故n=2，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)；
（4）要使平衡時(shí)各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)與原平衡時(shí)完全相同，恒溫恒容下，反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到方程式左邊滿足n（A）：n（B）=1：1，由于A、B按3：1反應(yīng)，故需要加入B．

解答 解：（1）平衡時(shí)C的濃度為0.4mol/L，則n（C）=0.4mol/L×2L=0.8mol，生成的D也是0.8mol，則n：2=0.0：0.8，故n=2，而v（D）=$\frac{\frac{0.8mol}{2L}}{2min}$=0.2mol/（L．min），
故答案為：2；0.2mol/（L．min）；
（2）由方程式可知△c（A）=$\frac{3}{2}$△c（D）=$\frac{3}{2}$×$\frac{0.8mol}{2L}$=0.6mol/L，A的平衡濃度=$\frac{2mol}{2L}$-0.6mol/L=0.4mol/L，由方程式計(jì)算消耗B的物質(zhì)的量為0.8mol×$\frac{1}{2}$=0.4mol，B的轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.4mol}{2mol}$×100%=205，
故答案為：0.4mol/L；20%；
（3）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)，則平衡體系中C的體積分?jǐn)?shù)將不變，故答案為：不變；
（4）要使平衡時(shí)各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)與原平衡時(shí)完全相同，恒溫恒容下，反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到方程式左邊滿足n（A）：n（B）=1：1，由于A、B按3：1反應(yīng)，故需要加入B，轉(zhuǎn)化到達(dá)A為$\frac{4}{3}$mol×$\frac{3}{2}$=2mol，到達(dá)B為$\frac{4}{3}$mol×$\frac{1}{2}$=$\frac{2}{3}$mol，故需要加入B為2mol-$\frac{2}{3}$mol=$\frac{4}{3}$mol，
故答案為：B；$\frac{4}{3}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算、化學(xué)平衡影響元素等，（4）中關(guān)鍵是對(duì)等效平衡規(guī)律的理解，難度中等．