Question

（16分）一定溫度下，將3mol A氣體和1mol B氣體通入一密閉容器中，發生如下反應：3A(g)+B (g)xC(g)。請填寫下列空白：

（1）若容器體積固定為2L，反應1min時測得剩余1.8molA，C的濃度為0.4 mol·L^－1。

①則1min內，B的平均反應速率為    ，x＝    ；

②若反應經2min達到平衡，平衡時C的濃度    0.8 mol·L^－1 (填“大于”、“等于”或“小于”)；

③若平衡混合物中C的體積分數為22%，則A的轉化率是    ；

④若改變起始物質的加入量，欲使反應達到平衡時C的物質的量分數與原平衡相等，則起始加入的三種物質的物質的量n(A)、n(B)、n(C)之間應滿足的條件    (可用兩個方程表示，其中一個用n(A)和 n(C)，另一個用n(B)和n(C)表示)。

（2）若維持容器壓強不變。

①達到平衡時C的體積分數    22%，(填“大于”、“等于”或“小于”)；

②若改變起始物質的加入量，欲使反應達到平衡時C的物質的量是原平衡的2倍，則應加入    molA氣體    molB氣體。

 

Answer 1

【答案】

（1）①0．2mol·L^-1·min^-1； 2  ②小于   ③36．1% 

④n(A)+ 1．5n(C)=3、n(B)+0．5n(C)=1 （2）①大于　②6，2

【解析】（1）                   3A(g)+B (g)xC(g)

起始量（mol）                3     1       0

轉化量（mol）               2.4/x   0.8/x    0.8

1min時（mol）              1.8   （1－0.8/x）0.8

所以3－2.4/x＝1.8，解得x＝2。 1min內，B的平均反應速率為 mol·L^-1·min^-1；因為隨著反應的進行，反應物濃度逐漸減小，所以若2min達到平衡，則平衡時C的濃度小于0.8 mol·L^－1 ；

3A(g)+B (g)2C(g)

起始量（mol）                3     1       0

轉化量（mol）                a     a/3     2a/3

平衡時（mol）               3-a     1- a/3  2a/3

所以，解得a＝1.09，所以轉化率是。

欲使反應達到平衡時C的物質的量分數與原平衡相等，則轉換之后AB的物質的量與原來的量應該相等，即n(A)+ 1．5n(C)=3、n(B)+0．5n(C)=1。

（2）因為反應后體積是減小的，所以若保持壓強不變，則平衡有利于向正反應方向移動，因此達到平衡時C的體積分數大于22％。在恒溫恒壓下若平衡等效，則換算后反應物的物質的量的比值應是相等的，所以欲使反應達到平衡時C的物質的量是原平衡的2倍，則起始時AB的物質的量應是原來的2倍。